智慧城市︱港灯藉AI及大数据监察电网 电缆异常事件激减4成
智慧城市的运作离不开电力，城市的输配电网络就如同人的循环系统般重要，但电缆就像血管一样会老化，需频密和深入地维护。港灯过去10多年一直主动检测电缆的健康状况，近年发展及应用新的电缆“3高指数”，更仔细地反映电缆绝缘损耗情况及电力表现。港灯今年初亦开始运用AI人工智能及大数据模型，进一步量化电缆电路出现异常的机率，精准度达7成。经过多年努力，港灯电缆异常的宗数由2019年的235宗，逐年下跌至去年的140宗，大幅减少约4成。
港灯电缆总长度接近7000公里，其中11-kV高压电缆占一半。港灯输配电科工程建设及保养主管杨广通表示，电缆最大的敌人是绝缘出现问题，只要能绝缘，电缆就可发挥正常作用；相反绝缘层一但出问题，整条电缆很快会报销。电缆可能受路面挖掘工程等外力因素影响，致绝缘层及接驳箱受损；或一些1989年前制造的初代“交联聚乙烯电缆”，抵抗俗称“水树”的树状结构聚合物晶体现象的能力相对薄弱，当地下水进入电缆，在电场和水气的作用下，较易出现“水树”，降低电缆绝缘强度，最后被电压击穿而出现故障。
2010年起 按风险等级逐步更换
电缆深埋地底难以检测，故以往只能被动地更换出现异常部分。杨广通指，港灯于2010年起参考电机电子工程师学会的指引，引入“电缆健康管理指数”，每年利用“极低频电缆测试”，主动检测200至300条11-kV电缆的状况，并按运营风险将电缆分为5个等级，相应地进行维修和更换，提高维护效率。2019年，港灯更研究全新的电缆“3高指数”，在传统标准的绝对值上，额外加入绝缘损耗测量的DTD (差动值)、SDTD (波动率)及Tu-Tu (倾斜率)，其中Tu-Tu更是港灯工程师的研究成果。
“3高指数”更精确 工程师研究功劳
研究Tu-Tu的港灯工程师朱科解释，过去沿用的标准只看检测当刻的绝对值，却忽略数字的变化。他以身体检查作例子，以往医生只帮病人量一量血压，现在会分析一段时间的血压升降数据，更好地反映身体不同状况。而电缆“3高指数”于前年试行后反应良好，去年已全面采用，又透露曾有电缆通过“电缆健康管理指数”被诊断为低风险，但其后透过“3高指数”发现异常，反映新指数能弥补以往未能涵盖的某些异常状况，真正做到防患于未然。
港灯去年与香港理工大学创立的产品可靠性暨系统安全研发中心（CAiRS）合作，开发一款AI人工智能软件，新模型结合港灯过往10多年的检测大数据，可预测是电缆线身或是接驳箱出现异常的风险较大。杨广通说，一段电缆长约1000至2000米，中间接驳的连接箱也有机会故障，以往发现问题电缆后，需要工程人员靠专业经验判断。港灯今年初试行AI模型，能量化电缆各部件异常机率，为一条电缆不同位置分别评分，可大幅提升检查电缆的准确度及效率。现时精准度达7成，相信未来有更多数据投入作分析，可以更快更准，守护城市血管的健康。
记者 赵克平
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