大国工匠再造“电网神经”

春日阳光明媚，在云南电网有限责任公司科技创新中心的实验室里，云南首位“大国工匠”称号获得者李辉俯身在一张摆满电子元件的试验台前，示波器屏幕上的绿色波形规律闪烁。

这间三四十平方米的工作间里堆满测试设备、半成品电路板，墙上挂着复杂的系统架构图，空气里弥漫着金属气息，一条条指令在电流中无声执行。“我们搞继电保护的，差一丝一毫就是天差地别。”李辉说，他的工作就是和时间赛跑、与精度较劲，每一次微小的优化都可能为电网安全增加一份坚实的保障。

此刻，李辉手中拿着的是一台有望改变万千基层电力运维人员工作模式的“新武器”——集约化保护、测控、监测一体化装置。

2024年，李辉获得“大国工匠”称号。2025年5月，作为继电保护专家，李辉成为云南电网首批专职科研团队成员，以共享用工形式入驻科技创新中心。

“以前，我们如同盲人摸象。”回忆起配电网的传统运维，科研团队一位成员的比喻很形象。海量的中低压配电设备，如同电力系统的毛细血管深入每个角落。它们的健康状态却长期处于灰度地带：要么定期拉闸体检，劳民伤财；要么故障发生后再紧急抢修，一线人员疲于奔命。“那种被动的感觉，我太熟悉了。”李辉说，他的职业生涯始于基层，深夜被警铃唤起、风雨中奔赴未知故障点的滋味刻骨铭心。“工匠精神，首先是解决真问题。国家给了荣誉，我们就要把智慧用到最能解放生产力、减轻一线兄弟负担的地方。”

起初，科研团队走过弯路。大约5年前，一个试图通过加装大量独立传感器实现监测的项目上马。然而，新设备本身也成为日常运维的一部分，让一线班组的工作多了一项内容。

一个颠覆性的想法，在李辉脑中逐渐清晰：能否让电力系统中的继电保护装置直接具备感知一、二次设备健康状态的能力？

在电力系统内部，一次设备（如断路器）和二次设备（如保护装置）分属不同专业，历来泾渭分明。李辉的想法，是要打破这堵“墙”，让这套“神经系统”不仅能感知内部，还能洞察外部的细微变化。

2021年，一体化装置项目立项。这是一场从架构到芯片集成的全面改造，最大的挑战就是如何在寸土寸金的保护装置电路板上无干扰地嵌入感知单元。科研团队摒弃外置传感器，与国内微电子企业合作，像雕刻集成电路一样，定制开发了微安级电流感应芯片和微米级振动传感模块。

“在实验室里精度完美，一放进装置，受到内部电路电磁干扰，数据就波动得厉害。”一位工程师回忆说。科研团队重新设计屏蔽结构，采用特种材料包裹敏感部件，电路板反复改版十几次。

另一重考验是算法的瘦身与提速。保护装置的中央处理器（CPU）资源极为宝贵，每一个微秒都关乎电网安全。李辉带领团队，对诊断算法进行极限优化。“就像让一个经验丰富的老师傅住进芯片里。”最终，他们编写出的嵌入式算法，能从上百万数据点中瞬间捕捉到分、合闸线圈特性的变化，预示断路器机构可能卡涩的异常特征点，或从嘈杂背景中分离出机构磨损的早期征兆，且占用资源极少，响应快如闪电。

接着，装置还要经历严苛的“体质测试”：在电磁兼容实验室，承受每秒数千伏的脉冲群冲击；在温箱里，经受零下40摄氏度到零上70摄氏度的冰火考验。最关键的验证在现场——团队选择在环境复杂、问题典型的变电站试点，装置在开关柜里一待就是数月，经历雷雨、高温、昼夜温差的轮番考验。一位驻守现场的工程师在日记中写道：“看着它安稳运行，采集那些从未被精准捕捉的数据，就像看着一个孩子学会了感知世界。我们所有的付出，都值了。”

经过科研团队4年攻坚，这台装置于2025年底完成项目验收，各项性能指标达到国际领先水平且符合预期目标。在近期的试点过程中，装置已初步显现出对基层供电班组工作模式的优化作用。以往，基层班组每年需对数百台断路器开展预防性试验，不仅要协调停电时间，还需奔波往返现场，耗费大量人力物力。安装一体化装置后，班组工作的重点逐步转向后台数据分析，由于系统可对设备异常提前预警，有效规避了多起潜在故障。据初步测算，待装置在省级电网规模推广后，有望节约可观的直接投资，并减少停电频次，极大提升供电可靠性。

“最大的价值，是对人的解放。”李辉说，这套装置的研发高度契合国家产业工人队伍建设改革的精神，能让一线人员从重复低效的劳动中解脱出来，逐步转向数据分析与设备管理，成长为更专精的运行与维护专家。

云南日报记者 段毅 施颖

来源：云南日报