電網(wǎng)數(shù)字技術(shù)診斷“名偵探”

“已知黎明將至，抬頭盡是朝陽(yáng)?！痹谝淮胃皳P(yáng)州現(xiàn)場(chǎng)工作期間，國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院（簡(jiǎn)稱電科院）數(shù)字化技術(shù)中心工程師陳燁記錄下了當(dāng)時(shí)的工作體會(huì)，發(fā)到了朋友圈。而他手中的分析報(bào)告上，利用大數(shù)據(jù)研判的線路線變關(guān)系的結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)情況別無(wú)二致。

作為一名“電氣專業(yè)+數(shù)據(jù)分析”的“數(shù)字工程師”，陳燁致力于用大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字新技術(shù)保障電力能源的安全供應(yīng)，他說(shuō)：“通俗來(lái)說(shuō)，就是構(gòu)建電網(wǎng)‘CT儀’，用數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)海量的線路和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行健康掃描，以提升電網(wǎng)穩(wěn)定、高效的供電能力。”

工作多年，陳燁持續(xù)攻關(guān)電網(wǎng)難點(diǎn)、痛點(diǎn)業(yè)務(wù)問(wèn)題，用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)少停電、用好電，故障搶修感知時(shí)間縮短至分鐘級(jí)……在他眼里，一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)就像靈動(dòng)的音符。透過(guò)電力設(shè)備，他看到了電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的海洋。

“跨界”工程師

1994年，陳燁出生于安徽馬鞍山。中學(xué)階段，他就喜歡鼓搗單片機(jī)，用來(lái)控制燈泡和玩具汽車。

高中畢業(yè)，他考入華北電力大學(xué)學(xué)習(xí)，本科階段的相關(guān)經(jīng)歷成了最早的職業(yè)啟蒙。他參與了一個(gè)獲獎(jiǎng)的比賽項(xiàng)目，主要是給內(nèi)蒙古的牧民配套分布式電源。他說(shuō)：“牧民逐水草而居，流動(dòng)性比較強(qiáng)，生活用電有時(shí)會(huì)跟大電網(wǎng)（覆蓋范圍廣泛、互聯(lián)關(guān)系復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)）產(chǎn)生脫節(jié)，我們給牧民配套一些電力設(shè)備，像光伏板、風(fēng)機(jī)等，讓他們用上電?！?/p>

另一件事是他在EI核心期刊（工程索引數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的高質(zhì)量學(xué)術(shù)期刊）發(fā)表了一篇論文。

接下來(lái)，陳燁獲得了深造的機(jī)會(huì)，被保送到浙江大學(xué)電氣工程專業(yè)讀研，學(xué)業(yè)偏重電網(wǎng)理論知識(shí)研究，比如怎么描述大電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)、如何構(gòu)建精準(zhǔn)的反應(yīng)模型等，用程序模擬、仿真電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，到電網(wǎng)一線動(dòng)手實(shí)操的機(jī)會(huì)不多。

入職電科院后，他發(fā)現(xiàn)學(xué)校所學(xué)與工作所需尚不匹配，得補(bǔ)齊知識(shí)短板。他說(shuō)：“我的崗位偏重?cái)?shù)字化技術(shù)，不少同事是學(xué)計(jì)算機(jī)或信息技術(shù)的，我到這里工作相當(dāng)于‘跨界’了，得在‘電氣工程’和‘?dāng)?shù)字化’之間架起‘橋梁’、當(dāng)好‘翻譯’，將兩門知識(shí)結(jié)合在一起。”

再學(xué)習(xí)的過(guò)程并不輕松，“計(jì)算機(jī)”和“電”是兩套不同的理論體系，可他充滿信心。

喜歡讀史書的陳燁善于總結(jié)，能從浩如煙海的史料中了解不同朝代的運(yùn)行規(guī)律。他將讀史的方法用到工作中，很快就掌握了“計(jì)算機(jī)”的底層邏輯，“拿計(jì)算機(jī)學(xué)科來(lái)說(shuō)，當(dāng)你知道如何‘輸入’后，通過(guò)一定的機(jī)理，是能夠推出相應(yīng)的‘輸出’?！?/p>

入職前兩年，陳燁一邊學(xué)習(xí)，一邊深入江蘇的13個(gè)設(shè)區(qū)市電網(wǎng)一線，搞研究不能閉門造車，要深入一線發(fā)現(xiàn)并解決實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，了解基層一線的需求，才能事半功倍。

日常生活中，人們對(duì)“電”的印象是安心用電，偶爾會(huì)看到路旁、小區(qū)里停著電力檢修車，檢修人員緊張施工。電網(wǎng)每一次的檢修都依賴電網(wǎng)準(zhǔn)確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如何挖掘電網(wǎng)海量的數(shù)據(jù)價(jià)值，保障電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性成了陳燁重要的工作。

精準(zhǔn)定位“一顆蘋果”

電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)準(zhǔn)確性的核心是線變關(guān)系，也是電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、創(chuàng)新的著力點(diǎn)之一。

何為“線變關(guān)系”？陳燁介紹，如果把一條配電網(wǎng)線路比作一棵蘋果樹，那么配電變壓器就像一個(gè)蘋果，蘋果樹和蘋果的掛接關(guān)系就是“線變關(guān)系”，這一掛接關(guān)系依賴電力職工在電網(wǎng)系統(tǒng)中的人工維護(hù)。

“一個(gè)設(shè)區(qū)市的電網(wǎng)有很多條配電網(wǎng)線路，這些線路就像一棵棵蘋果樹，哪棵樹上掛著多少蘋果我們要搞得清清楚楚。站在全省層面看，電網(wǎng)就像一個(gè)大果園，蘋果樹和蘋果更多，而且每顆蘋果的大小、顏色還不一樣，是海量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。為了保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，我們要通過(guò)技術(shù)手段，精準(zhǔn)定位有問(wèn)題的那顆蘋果?！标悷钫f(shuō)，“診斷線變關(guān)系問(wèn)題，人工核查的管理手段工作效率不高。要充分利用電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)先人一步在前面‘指路’，才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵?！?/p>

2019年，陳燁決心通過(guò)數(shù)字化的手段，如同“名偵探”一般，抽絲剝繭，賦能電網(wǎng)運(yùn)維管理水平升級(jí)。

統(tǒng)籌全省配電網(wǎng)線路和配電變壓器不是容易的事，涉及很多數(shù)據(jù)，陳燁說(shuō)：“一棵蘋果樹上的蘋果，可能大部分個(gè)頭都比較大，我們要考慮大蘋果有哪些特征，類比到電網(wǎng)里，描述配電變壓器的特征很多，如何從這些特征里選出最有用的，讓算法更準(zhǔn)確，需要用技術(shù)手段去處理?！?/p>

探索的過(guò)程不是一帆風(fēng)順，最初，準(zhǔn)確率不高，結(jié)果跟預(yù)期有差距，但是他一直沒(méi)有灰心，“可能是遺漏了配電變壓器的某些特征”。

通過(guò)走訪及數(shù)據(jù)比對(duì)，他梳理出了線變關(guān)系錯(cuò)誤的一些“蛛絲馬跡”，陸續(xù)解決了電壓相關(guān)性計(jì)算、自適應(yīng)時(shí)間窗滑動(dòng)、功率特征研判等關(guān)鍵技術(shù)。

為了驗(yàn)證線變關(guān)系診斷的準(zhǔn)確性，陳燁十余次奔赴揚(yáng)州、鎮(zhèn)江丹陽(yáng)等地一線，掌握的數(shù)據(jù)越來(lái)越詳實(shí)，研判算法也在以3～5天一個(gè)版本的更新速度迭代升級(jí)。

歷經(jīng)十幾個(gè)大版本迭代，2020年初，國(guó)內(nèi)首套線變關(guān)系診斷系統(tǒng)終于上線，它能對(duì)海量線路和設(shè)備進(jìn)行快速、全面掃描，精準(zhǔn)找到“異常點(diǎn)”。

線變關(guān)系診斷應(yīng)用先后在江蘇13個(gè)設(shè)區(qū)市推廣，保障了江蘇電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2022年，該項(xiàng)技術(shù)更是被全面推廣至國(guó)家電網(wǎng)有限公司27個(gè)省級(jí)公司，建立了線變關(guān)系診斷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范式，形成了“大家用、用得好”的積極氛圍。

精益求精，既抓“大”也抓“小”

與解決線變關(guān)系工作并行的還有電網(wǎng)線損問(wèn)題。

電網(wǎng)線損是線路供電傳輸過(guò)程中以導(dǎo)線發(fā)熱的形式產(chǎn)生的電能損失，降損對(duì)于提升電網(wǎng)運(yùn)行效率的意義十分重大。2020年，在與揚(yáng)州供電班組現(xiàn)場(chǎng)交流的過(guò)程中，陳燁了解到，治理線損異常其實(shí)不難，困難在于如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在哪里。

配電線路點(diǎn)多面廣，設(shè)備眾多，線損異常成因復(fù)雜，既包括設(shè)備采樣精度問(wèn)題，也包括電網(wǎng)供電網(wǎng)架問(wèn)題，甚至精細(xì)到需要研究一根根小的電力導(dǎo)線粗細(xì)是否合適。基層一線員工迫切需要用數(shù)字化手段快速給出治理建議。

用數(shù)字化技術(shù)分析數(shù)據(jù)正是陳燁的專長(zhǎng)。從2020年10月起，他投入配網(wǎng)分時(shí)分段線損診斷系統(tǒng)的攻關(guān)和開發(fā)中，研發(fā)的系統(tǒng)能夠自動(dòng)讀取量測(cè)數(shù)據(jù)，完成線路的區(qū)段劃分、異常區(qū)域著色標(biāo)記，迅速提出線損治理策略。

他還進(jìn)一步研制了便攜式線損量測(cè)硬件終端，與大數(shù)據(jù)診斷“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，形成首個(gè)電網(wǎng)線損“軟件+硬件”聯(lián)合治理產(chǎn)品。

2022年6月，該項(xiàng)技術(shù)在南京、揚(yáng)州開展現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。2023年11月，該項(xiàng)成果從全國(guó)2287個(gè)項(xiàng)目中脫穎而出，獲得團(tuán)中央“創(chuàng)青春”中國(guó)青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的銀獎(jiǎng)，推動(dòng)技術(shù)走向全國(guó)。

創(chuàng)新是一件需要持久努力的事情，要時(shí)刻保持對(duì)工作的熱情，用技術(shù)手段助力基層一線工作提質(zhì)增效。

2024年4月到10月，陳燁到國(guó)網(wǎng)揚(yáng)州供電公司掛職，跟著一線班組一起巡線、查找故障，他對(duì)“電”的理解更深入了。他說(shuō)：“在現(xiàn)場(chǎng)，我發(fā)現(xiàn)腦海中的知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用還有一些距離，來(lái)到一線，才知道一線同事的工作狀態(tài)是什么樣，他們的迫切需求是什么。比如，某個(gè)方法，一線班組用起來(lái)跟我的預(yù)期是不是一樣？我們推出的新技術(shù)拿到一線驗(yàn)證，到底能不能用、好不好用，一線會(huì)給我們反饋，我們會(huì)根據(jù)反饋結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化、提升?！?/p>

逐步成長(zhǎng)起來(lái)的陳燁成了5人團(tuán)隊(duì)的主管，在解決難題的過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)的戰(zhàn)斗力逐日提升。工作逐步向前推進(jìn)，團(tuán)隊(duì)關(guān)注的內(nèi)容越來(lái)越精細(xì)，比如如何從更少的數(shù)據(jù)、更小的范圍中快速發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行“異常點(diǎn)”，更大限度提升電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行效率，就是一個(gè)挑戰(zhàn)。

破解難題，沒(méi)有捷徑可走，陳燁說(shuō)：“我們既要立志高遠(yuǎn)，也要腳踏實(shí)地，不斷創(chuàng)新攻關(guān)新技術(shù)、新方法，為保障電力能源可靠供應(yīng)貢獻(xiàn)更多力量?！?/p>

對(duì)話

《風(fēng)流一代》：做相關(guān)的技術(shù)研究時(shí)，會(huì)與行業(yè)內(nèi)的專家、學(xué)者和科研院所合作嗎？

陳燁：會(huì)的，比如我們和澳門大學(xué)智慧城市物聯(lián)網(wǎng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室有一些合作，跟東南大學(xué)、浙江大學(xué)、四川大學(xué)等也有合作，這是一個(gè)產(chǎn)學(xué)研用的過(guò)程。站在高校的視角，他們會(huì)觸摸到國(guó)際上的前沿技術(shù)，也更擅長(zhǎng)去做一些超前研究，而我們要做的是將超前的技術(shù)和電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用相互結(jié)合。

《風(fēng)流一代》：你如何管理小團(tuán)隊(duì)？

陳燁：可以用三個(gè)關(guān)鍵詞來(lái)概括。第一個(gè)是“用心”，之前，我不管做研發(fā)還是去一線，把自己的工作完成就可以，但是培養(yǎng)年輕同事，讓他們從不熟悉到熟悉是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程；第二個(gè)是“安心”，團(tuán)隊(duì)同事能力很強(qiáng)，也比較能吃苦，當(dāng)他們逐步成長(zhǎng)的時(shí)候，我會(huì)感到安心；第三個(gè)是“壓力”，既然管理團(tuán)隊(duì)，就要為他們負(fù)責(zé)，帶領(lǐng)他們不斷尋找創(chuàng)新方向，取得新的成果，這樣團(tuán)隊(duì)才能一步一步向前進(jìn)。

電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，我們公司內(nèi)部叫“電網(wǎng)一張圖”。這里面涉及很多技術(shù)，比如把物理空間映射到數(shù)字空間的映射技術(shù)、拓?fù)浣＜夹g(shù)、電力系統(tǒng)成圖技術(shù)、數(shù)據(jù)質(zhì)量提升技術(shù)等，團(tuán)隊(duì)正在聯(lián)合攻關(guān)。

《風(fēng)流一代》：你和團(tuán)隊(duì)接下來(lái)有什么規(guī)劃？

陳燁：主要有兩個(gè)方向。一個(gè)方向是立足崗位，力爭(zhēng)本職工作盡善盡美，通過(guò)數(shù)字化手段解決問(wèn)題，以此提升電網(wǎng)的運(yùn)行效率和效益。另一個(gè)方向我覺(jué)得還是要做好科技創(chuàng)新，圍繞國(guó)家和電網(wǎng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的需要，以“一輩子辦成一件事”的執(zhí)著，攻關(guān)高精尖技術(shù)，同時(shí)我們也要注意在國(guó)際上發(fā)出中國(guó)的聲音，今年年初我們立項(xiàng)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域首個(gè)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)我們要將更多的中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)變?yōu)槭澜鐦?biāo)準(zhǔn)。

《風(fēng)流一代》：你還“一對(duì)一”資助了困境兒童，為何要做這件事？

陳燁：我上大二的時(shí)候，去河北保定市滿城縣白龍鄉(xiāng)希望小學(xué)參與支教。那里生活簡(jiǎn)單而艱苦，炸土豆、土豆飯、蒸土豆成為主食，教室里的書桌，白天供孩子們上課用，晚上成了睡覺(jué)的床，這樣的日子一過(guò)就是三個(gè)月。我們離開時(shí)，一名小女孩寫道：“謝謝大哥哥這段時(shí)間悉心的照顧，我們感覺(jué)很快樂(lè)，我們會(huì)繼續(xù)好好學(xué)習(xí)！”孩子們快樂(lè)，我也覺(jué)得快樂(lè)。2022年以來(lái)，我通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)，“一對(duì)一”資助了云南、貴州兩個(gè)孩子，通過(guò)小小的愛(ài)心，幫助他們解決一些實(shí)際困難。