导 语
2024年10月18日，在“第5届电力人工智能大会暨第3届电力行业数字化转型大会”上，第3届“智创奖”电力数智化转型技术创新应用评选结果公布。
国网山东省电力公司威海供电公司、国网山东省电力公司信息通信公司凭借其“新型电力系统通信业务规划校核智能助手”案例，获得“通信数智化转型创新应用案例奖”。
01｜创新点
电力通信网是承载生产、经营、管理各类业务数据的“第二张实体网络”，与电网同生共存、互促发展。随着新型电力系统建设不断推进，电网形态和特性正发生深刻变革，电力通信网在安全运行、业务承载以及智慧管控能力上都面临着极大挑战。
电网继电保护、安自装置等关键生产控制业务的安全可靠运行离不开科学的通信运行方式，一旦方式安排不合理极易引发电网生产业务大面积中断事故，直接影响社会经济民生。目前，通信网运行方式安排主要依赖人工，缺少数智化分析工具，存在方式规划效率低、业务路径不合理、过度依赖人员等问题。在新型电力系统建设及数智化转型这一新形势、新任务下，强有力的辅助规划和独立性校核数字化工具的需求越来越迫切。
智能助手可辅助开展通信网规划设计、重载优化、方式规划、故障研判，协助通信运维人员精准、高效地完成通信网监视及运维工作，保障电力通信网的稳定运行。具体有以下创新点：
1
结构化管理数据资源。打通数据壁垒，对通信管理系统、网管等不同系统在资源管理、实时监视等模块中积累的海量数据进行转化清洗，建立标准化大数据模型，提升数据质量和使用价值。
2
图形化展示通信资源。采取大数据分析、机器学习等手段，将智能成果与GIS系统有机结合，率先实现光缆、设备资源的可视化展示，实现通信业务规划可视化图形操作，为光缆重载治理提供了具象载体，有效解决通信方式单手工绘制、通信方式无法自动规划路由的问题。
3
智能化规划业务路由。以通信调度员思维模式为框架，建立影响电力通信业务均衡度指标的深度学习模型，实现通信业务规划在GIS系统上直观动态展示及业务方式路径智能分析、故障迂回路径快速生成，有效提升通信网精益运维水平。
4
自动化校验方式规划。智能化分析通道运行工作路由、备用路由数据，根据不同业务方式需求，制定“双设备、双路由、双电源”隐患分析对象数据检查校验规则，实现保护、安稳类业务的自动路由规划与独立性校验，确保通信网安全平稳运行。
02｜应用成效
本成果于2022年5月入选国网山东省电力公司职工技术创新联盟重大攻关项目，于2022年9月完成成果设计、研发，在国网威海供电公司、国网山东信通公司进行测试优化工作，成果产出后先后推广至国网济南、烟台、莱芜供电公司进行试点应用。具有以下成效：
01
通信资源全局可视化
TMS系统在资源管理、实时监视、运行管理等模块应用中积累了海量的动态数据、空间数据，智能助手的地理接线模型可以从站点、光缆、光路、业务等多个维度提供通信资源运行状态可视化，便于方式编制人员、故障抢修人员、检修提报人员直观地获取设备、光缆、业务之间的联系，快速完成策略制定和方案编写，有利于网络整体运行状态的全局分析。
02
网络重载资源最少化
随着新型电力系统的建设，通信网规模庞大且业务承载不均衡，核心层节点设备容易出现资源可用率不足的情况，智能助手的光缆设备重载数字化功能可以通过综合分析光缆、设备与业务通道的关系，实现光缆及设备重载情况可视化展示，在业务路由推荐时，作为重要分析依据使得业务路由的选择能够均衡使用现有资源，2023年对威海公司通信网核心层节点设备承载业务进行重载分析，优化调整通信业务13条，释放2台重载设备通信资源，直接节省设备新增费用85.2万元。
03
业务方式管理高效化
全面梳理通信网络资源信息，利用业务方式自动生成功能，可以在通信基础设施调整后快速完成网架结构调整，实现业务最优路径智能推荐，方式编制效率提升89.23%。建立保护、安控等业务通道“双设备、双路由、双电源”自动校核模型，将人工校核改为线上自动校核，准确率提升至99%，方式校核时间缩短76.3%，并可校核不满足“三双”要求的隐患，实现隐患自动识别自动匹配最优方式。
04
检修合理性校验智能化
利用智能助手检修分析功能，可以校验检修计划安排、检修方案编制合理性，并对同一时间段不同检修之间的叠加风险进行梳理，帮助运维人员提高检修平衡的可靠性，本成果应用后检修计划一次通过率提升80.3%。
03｜技术路线
数据提取
梳理方式安排所需的各类资源数据，包括站点、光缆、光配等静态资源数据及网管采集的设备、拓扑、通道等动态资源数据，综合评估资源预留和释放情况，充分考虑光缆长度及类型、投运年限、业务承载、设备及光缆重载情况等多重因子，满足不同业务场景类型，进行数据提取。
数据聚合
将已有指标和通信管理系统台账数据进行关联，形成统一数据模型，通过各类数据聚合，并进行数据有效性、可用性校核，补全各类数据信息，实现有效信息的归类处理。
应用建模
分析不同业务场景所需模型，进行应用建模，满足分析需求：
1.基于地图可视化资源建模。建立影响电力通信业务均衡度指标深度学习模型，通过分析通道占用的光缆、设备光路资源信息，以地图显示通道路由图，直观展示业务所经过的光缆、设备资源。
2.关键业务独立性自动校核模型。制定重要生产业务“双设备、双路由、双电源”隐患分析对象数据检查校验规则，基于选择的业务，后台可根据当前运行的相关设备、业务所经路由及路由所在沟道等数据信息，实时检索并匹配“双设备、双路由、双电源”检查校验规则库的规则。
3.方式路由智能化择优编制模型。制定通信网方式路由规划规则，依托设备资源占用、设备节点数、光缆故障情况、光缆故障类型等因素，设置不同等级的权重，根据权重配置路由优先级。综合运用多目标优化算法，对通信网路径精准预测、规划，有效避免新开通方式路由光缆、设备重载，综合分析规则模型和算法模型，实现业务路径智能推荐，智能生成备选路由方案，推荐最优路径。
4.检修计划合理性综合校验模型。梳理各类检修受影响设备、光缆及业务通道，建立检修合理性校核模型，分析检修计划的合理性、合规性，提升检修工作效率和准确性。在地理接线模型内对选定时间段内检修之间存在的叠加风险进行预警，帮助运维人员制定规避措施，降低检修工作隐患。
04｜应用场景
1.调度专业核实资源。调度员可以使用智能助手核实资源，从可视化的地图上查询站点、光缆、业务等资源，便于进行检修、方式等工单的再次核对，为调度指令下达做好准备。
2.运行专业规划校核。运行人员可以利用智能助手进行业务方式高效编制，选中业务起始站点一键出具业务方式，编制完成方式单。在业务运行后，可根据业务方式原则一键校核业务方式，进行方式“回头看”，校核不满足“三双”、存在重载的隐患，进行隐患自助治理。
3.规划专业网络规划。规划专业可利用智能助手模拟网络调整情况，并对新的网络承载业务情况进行分析，进一步评估网络变化情况及业务承载情况是否满足未来需求变化。
4.故障处置。光缆故障时，利用智能助手针对光缆上承载的业务可按照迂回策略一键生成迂回路径，有效缩短通道中断时间，5分钟内即可编制完成抢修方案。
5.极端恶劣天气下应急预案编制。针对极端恶劣天气下对于光缆和站点的影响，可分析光缆或站点重要业务的影响情况，并制定应急迂回措施，防止在极端天气下重要生产业务中断。
05｜典型经验和推广前景
智能助手可辅助通信网开展规划设计、重载优化、业务路径规划等，为通信运维工作提供信息化辅助支持，协助通信运维人员精准、高效地完成通信网监视及运维工作；通过重载业务预警降低发生故障后的运维成本；通过检修工作分析排除工作隐患和潜在风险，进一步保障电力通信网的稳定运行。
01
行业内推广
智能助手在上线期间运行稳定，未发生系统故障。产品可复制性、可推广性较高，适用于电力通信专业，基于山东省公司、市公司通信网技术体制一致、运维模式一致的现状以及管理要求同质化等利好条件，可将该系统推广至其他市公司，目前已与济南、烟台、莱芜公司推广应用，可向省内其他市公司推广应用。
基于模型算法的一致性，该系统可进一步升级应用于电网规划、设计等相关专业，辅助电网智能分析预判输电线路、设备重过载等情况，后期可推广至国网公司及其他省市公司的各相关专业。
02
行业外推广
通信运行方式智能助手对外不仅在运营商中可推广应用，而且在水务、燃气、供热、石油等明显具有管道化特征的行业内均有较强的应用价值。在该系统功能经过不断完善优化后，下一步计划将该系统进行行业外推广，全面发挥项目价值。
END
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