港燈AI模型分析電纜健康引進「3高指數」 評估損耗情況 - HKEJ
2023年12月27日
EJ Tech 創科鬥室[1]
電力供應與市民生活息息相關,即使短暫停電,亦會造成極大不便。為確保供電穩定,港燈(02638[2])近年自研「電纜健康管理指數」及「3高指數」,充分利用原本被忽略的檢修數據做參考。該企今年更引入與香港理工大學產品可靠性暨系統安全研發中心(CAiRS)合作研發的人工智能(AI)模型,進一步識別及分析電纜健康狀況,精準判斷電纜故障部位。
能預測故障組件位置
港燈工程師朱科介紹,該AI模型結合港燈過往檢修數據,毋須改變檢修方式,便能評估電纜出現異常的機率。此外,當發現電纜故障可能性偏高時,AI模型更能預測發生故障的具體組件。該模型現時準確度約七成,港燈方面認為數字已相當不錯;隨着數據樣本增加及不斷訓練,預計準確率能持續提高。
按港燈提供的數據,過去幾年的停電事故減少約四成,由2019年的235宗,逐年降至2022年的140宗,相信跟引入新指標「3高指數」有關。朱科解釋,「3高指數」相關研究自2019年開始,主要利用絕緣損耗測量之差動值(DTD)、波動率(SDTD)及傾斜率(Tu-Tu)三項數值,反映電纜絕緣損耗情況及電力表現,彌補以往「電纜健康管理指數」的不足。
其中Tu-Tu指標基於朱科本人的研究成果,該指標在過往未被納入電纜健康評估體系。研究報告刊登在《香港工程師學會會報》(2022年第1期第29冊)。朱科進一步指出,兩套指標之間的分別是,「電纜健康管理指數」只能顯示電纜當下狀況,而「3高指數」能評估一段時間內的健康表現。
「水樹」削弱絕緣強度
港燈工程建設及保養主管楊廣通提到,電纜正常運作高度依賴其絕緣體外殼,路面挖掘工程或早期交聯聚乙烯電纜(XLPE)老化等狀況,都有機會引致絕緣層受損。絕緣層的細微損傷,通常不會立即導致停電,但會在電場及水氣作用下,出現樹狀結構聚合物晶體,俗稱「水樹」,並會持續在電纜內蔓延,從而降低電纜絕緣強度,最終導致故障發生。
楊廣通補充說,港燈自2010年起便參考電機電子工程師學會指引(IEEE400.2),以「電纜健康管理指數」作為檢修依據,為電纜發出1至5級的「健康證明」。一改以往出現問題再解決的情況,化被動為主動。
他又稱,有關標準應用多年,惟當中仍有不足,曾出現健康指數顯示正常的電纜突然發生故障。港燈有見及此,決心引入「3高指數」。現時一半以上11kV級別電纜,已按「電纜健康管理指數」及「3高指數」加以分類。
採訪、撰文:周泳彤
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