北京冬奧會期間，“張北的風點亮北京的燈”，一時傳為佳話，成為“綠色奧運”的真實寫照。鮮為人知的是，張家口壩上隨機波動的風電、光伏等清潔能源，是經(jīng)世界首條柔性直流電網(wǎng)工程——張北柔性直流工程，輸向北京，點亮冬奧會場館的，它是連接張家口新能源基地與北京負荷中心的重要輸電通道。

為保障張北柔直工程持續(xù)穩(wěn)定運行，綜合考慮新能源消納需求，國網(wǎng)冀北電力有限公司每年都要對該工程進行年度檢修，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除設備潛在的隱患和故障。

9月19日，在張北柔直工程的阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修現(xiàn)場，多項最新科技成果快速提升檢修效率，數(shù)字化、智能化全面賦能電網(wǎng)檢修。同時“一核三化”的軍事化管控模式也讓檢修工作更加標準更加規(guī)范。

新科技設備

賦能柔直電網(wǎng)智慧檢修

今年是張北柔直工程的第四次年度檢修，與往年相比，這次檢修現(xiàn)場管控更科學、更智能、更安全。

后冬奧時期，張家口、承德地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，在電網(wǎng)檢修工作中，冀北公司不斷應用新技術、新成果來提升柔直工程的性能和適應性，如更先進的控制技術、測試技術，其進一步提高了新能源的并網(wǎng)和消納能力，有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

在此次阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修中，冀北公司引入了國產(chǎn)化保護掛網(wǎng)、國產(chǎn)化電容器掛網(wǎng)、直流控保測試儀、換流閥增加轉(zhuǎn)折晶閘管等新設備，有力保障了換流站安全穩(wěn)定運行。

在測試方法上，冀北公司提出整閥塔子模塊功能批量測試。換流閥是直流輸電系統(tǒng)的“心臟”，由一個個積木式的子模塊堆積而成。依靠新型子模塊加壓裝置同時對整個閥塔所有子模塊進行電容充電，在閥控側(cè)一次性進行一個閥塔（132個）子模塊的功能測試與批量化軟件升級，實現(xiàn)對全部子模塊充電時間、上行通訊功能進行檢測及旁路開關閉合時間、輔助觸頭閉合時間的監(jiān)測。這一技術改變了傳統(tǒng)模式下?lián)Q流閥5%單體子模塊抽檢方式，實現(xiàn)了對換流閥全部子模塊一次性100%全檢測，檢測能力提升了17倍。

直流保護系統(tǒng)是換流站內(nèi)運行設備和站內(nèi)監(jiān)視的重要保護裝置，相當于換流站的“中樞神經(jīng)”。為推動直流保護國產(chǎn)化替代研究應用，在±500 千伏張北柔直工程阜康換流站內(nèi)，冀北公司部署了正極掛網(wǎng)硬件及極保護、線路保護、母線保護、換流變保護主機及三取二裝置，進一步驗證技術成熟度和設備可靠性。據(jù)悉，該直流保護設備硬件、軟件均為國產(chǎn)。

控制保護系統(tǒng)對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要支撐保障作用。為了掌握控制保護程序，冀北公司對控制保護邏輯進行充分驗證，檢修團隊采用了直流控保測試儀，對控制保護裝置的邏輯、回路進行充分驗證，提高控制保護設備的可靠性。此外，還對換流閥增加了轉(zhuǎn)折晶閘管，這是國內(nèi)首次對在運換流閥進行轉(zhuǎn)折晶閘管改造，增加轉(zhuǎn)折晶閘管后，旁路開關拒動跳閘問題隨之消除。

人工智能技術

助力檢修現(xiàn)場智能化管控

除了運用新方法、引入新設備，冀北公司還借助人工智能技術賦能電網(wǎng)檢修提“智”增效。

2023年，冀北公司啟動科技創(chuàng)新三年登高行動，深度參與國家電網(wǎng)公司行業(yè)大模型研發(fā)，有力推動人工智能等數(shù)字技術與電網(wǎng)業(yè)務融合，推動科技創(chuàng)新工作水平和整體效能邁上新臺階。

冀北公司以阜康和康巴諾爾兩座換流站的年度檢修為契機，推進視覺大模型在換流站的落地應用，探索人工智能策源地建設。在檢修作業(yè)現(xiàn)場，應用軍事化智能管控終端，可在閥廳無北斗、GPS信號情況下，實現(xiàn)人員、車輛作業(yè)行為、安全距離的實時檢測告警，有效保障了現(xiàn)場作業(yè)的安全性。

借助人工智能技術，冀北公司開發(fā)出國內(nèi)首個柔直換流閥狀態(tài)檢修決策邊緣物聯(lián)代理平臺，對換流閥年度檢修開展輔助工作，包含狀態(tài)分析、故障診斷及健康評估等功能。該應用能對換流閥重要信息量開展實時監(jiān)測，并對異常數(shù)據(jù)進行自動篩選。年度檢修期間，該應用還開展重點排查，便于檢修人員合理安排抽檢比例及位置，同時對故障部件開展智能診斷，提前預估消缺時間。

此前，張北柔直工程運維團隊持續(xù)創(chuàng)新運維手段，在換流站閥廳內(nèi)部署無人機巡檢平臺，實現(xiàn)超強電磁場等復雜環(huán)境下的柔直換流閥、高壓直流斷路器等設備全景無死角監(jiān)控。平臺還具備可見光、紅外檢測等特色應用功能，可輔助完成無人化飛行、常態(tài)化巡檢和數(shù)字化決策。

科技創(chuàng)新是確保張北綠電持續(xù)、穩(wěn)定供應的重要保障。今年以來，冀北公司聚焦常態(tài)、高頻、核心業(yè)務，堅持業(yè)數(shù)融合、場景驅(qū)動和問題導向，深度參與國家電網(wǎng)公司行業(yè)大模型研發(fā)，有力推動人工智能等數(shù)字技術與電網(wǎng)業(yè)務融合。

“一核三化”軍事化管控模式

確保檢修標準化

冀北公司向科技創(chuàng)新要效益的同時，還向管理創(chuàng)新要效益。

在兩座換流站年度檢修工作中，冀北公司首次運用“一核三化”軍事化管控模式，不斷夯實電網(wǎng)檢修安全生產(chǎn)的基礎，實現(xiàn)安全與發(fā)展同頻共振。

何為“一核三化”軍事化管控模式？就是圍繞履職盡責這一核心，實現(xiàn)作業(yè)流程標準化、人員行為規(guī)范化、安全措施定置化。針對換流站年度檢修工作，冀北公司在管理流程上依次從計劃管理、現(xiàn)場勘察、檢修方案編審、審查會商、風險公示告知、標準化資料準備、作業(yè)現(xiàn)場安全管控、評價考核等八個環(huán)節(jié)，確定作業(yè)風險和工作任務，實現(xiàn)換流站年檢工作標準化作業(yè)。

張北柔直工程檢修現(xiàn)場，冀北公司以現(xiàn)場設備運維實際為基礎，創(chuàng)新設備主人管理機制，按照“依類建隊、專家牽頭、站間聯(lián)動、信息共享”原則，建立柔直換流閥、高壓直流斷路器、水冷設備、直流控保、高速測量與故障測距、直流常規(guī)設備、消防設備、輔助設備8個團隊建制的“設備主人”團隊，提高設備主人專業(yè)水平、管理意識、履責能力，培養(yǎng)高水平設備“全科醫(yī)生”、“?？漆t(yī)生”，更好地推動運檢管理抓實抓細。

“設備主人在軍事化年檢過程，像一名士兵做好設備主人，像一顆釘子成為檢修標桿，像一面旗幟成為黨員先鋒?！睓z修現(xiàn)場工作人員說。

在此次兩座換流站年度檢修中，國網(wǎng)冀北超高壓公司檢修團隊對柔直換流閥、直流斷路器、柔直控保在運設備現(xiàn)存隱患提出了針對性提升措施，其中柔直換流閥 13項、直流斷路器 16項、柔直控保 2項。

凡事預則立，不預則廢。兩座換流站年度檢修前，冀北公司便制定了“嚴入、強訓、必考”的檢修人員崗前培訓原則，并通過全員“大練兵”、實戰(zhàn)“大比武”，確保高質(zhì)量完成年度檢修工作。

“以往的安全管理主要依靠人工檢查和經(jīng)驗判斷，存在一定的局限性，人員行為規(guī)范也缺乏統(tǒng)一標準。在‘一核三化’模式下，現(xiàn)場安全管控更加智能化，同時借助人工智能視覺大模型，檢修團隊能夠及時發(fā)現(xiàn)和排除安全隱患，提高了檢修工作的安全性，也提高了團隊的凝聚力和工作效率?！眹W(wǎng)冀北超高壓公司特高壓交直流運檢中心直流檢修三班班長金海望說。

依靠人工智能視覺大模型，以及換流閥整塔加壓測試、直流控保測試儀等新技術、新設備，張北柔直電網(wǎng)檢修已初步實現(xiàn)數(shù)字化、智能化，并疊加“一核三化”的現(xiàn)場管控模式和嚴格的崗前培訓，張北柔直工程檢修效能進一步提高，形成了電網(wǎng)檢修的“冀北模式”。