中国储能网讯:12月14日,随着北方强冷空气南下,上海迎来一波寒潮,并伴有7至8级大风。220千伏峰龙线上的线路巡检机器人接到遥控指令,开始了防寒特巡工作。很快,输电线路本体设备和通道情况的各项数据就传到了运维人员的电脑中。
上海是华东地区乃至全国负荷密度最高的负荷中心,220千伏及以上输电线路长度超过5400千米,上海电网是典型的受端电网。为提升上海城市主网输电线路运行可靠性、保障上海地区电力供应,上海电力检修公司综合应用电力传感器、物联网、人工智能、边缘计算等技术和设备,完成上海地区首条超高压输电智慧线路220千伏峰龙线建设,实现物(线路、设备、数据)、人(人员、人员所佩戴装备)、网(终端、系统、平台)的互联互通、全面感知。
运行状态透明化
输电线路有了“神经元”
220千伏峰龙线智慧改造工程10月份通过验收。线路上全新安装了温度、微气象、分布式故障诊断、输电通道智能监控装置和实物ID标签,相当于让输电线路有了“神经元”,可以大幅减轻人工巡检的工作强度。
“通过研判分析这些传感器采集的海量数据,我们能够根据设备健康状态个性化定制检修策略,实现设备检修精确决策,推动检修模式从‘粗放经营’向‘精细定制’转变。”改造工程项目负责人龚景阳介绍。
传统线路设备巡检受人工、环境等不确定因素干扰,运维人员难以及时掌握设备健康变化趋势,执行状态检修时也只能在基准周期基础上进行较为保守的调整。而有了这些“神经元”后,运维人员不再需要定期对耐张铁塔的耐张线夹测温,便可精准掌握每一基铁塔的线夹温度;通过微气象监测预警网络,可以实时了解线路通道处的天气情况,辅助运检人员对常受恶劣天气影响的设备采取预防和应对措施,增强电网抵御灾害的能力。
220千伏峰龙线安装的7类低功耗传感器构成前端感知网络,可全时段、全维度、高密度采集设备状态数据。在此基础上构建的智慧线路能够准确把控设备的实时状态变化并为线路运维人员提供决策支撑,实现“设备会说话、线路会思考”。
空中巡检全景化
无人机可以“智慧研判”
以往利用无人机巡检,工作人员需要高度集中注意力,防止无人机受电磁影响发生碰线、碰塔等情况,对操作者的技术水平有相当高的要求。智慧线路通过对全线的三维点云建模,在完成无人机自动巡检空间轨迹数据采集后,可自主对导线、地线、铁塔、绝缘子串、金具、附属设施及线路廊道周边信息在内的设施进行空中巡检及拍照。上海电力检修公司还将图像自主识别技术作为无人机前端巡检的延伸和补充,实现智慧输电线路“自检自查”。
无人机自主巡检在设备精益化巡检、人员减负等方面具有明显优势。以往无人机巡检需要一人操作、一人监护,巡检完成后工作人员还要花大量时间整理照片。而无人机自主巡检能够实现操作流程一键顺控、运检照片格式统一、后期照片自主识别,不仅能降低作业过程的安全风险,还能减轻一线人员的工作负担,缓解设备量增长与人力资源紧张之间的矛盾,推动作业模式从人工研判向“智慧研判”转变。
今年,上海电力检修公司完成无人机巡检近1000小时,累计飞行距离超过4000千米,发现各类隐患缺陷1000余处。该公司在500千伏远东变电站建立固定式无人机机巢,无人机可每日定时巡检周边密集电力通道,提升了运维管理工作效率和质量。上海地区集约化程度和科技含量最高的无人机机库上海电网鹰眼无人机智巡中心也于今年8月正式投入使用,集成了无人机存放、飞行图像智能识别、通道环境三维激光建模、飞行人员培训等功能。
无人机自主巡检应用和鹰眼智巡中心投运后,上海电力检修公司建起了一个多源融合全息感知、联动巡检远程监控、主动预警智能决策的无人机智能巡检体系。
机器人“出击”
全时段全维度保障安全
一个白色的盒子快速穿行在地线上,实时传回的信息表明:耐张线夹温度正常,通道环境一切正常。这个盒子就是架空输电线路巡检机器人。
架空输电线路巡检机器人采用高强度且轻便的材料,防水、防尘。机器人携带可见光云台、红外监测设备,可对线夹、接头、绝缘子等关键部位红外测温,并测量通道交叉跨越距离,实时监测线路廊道和塔头环境。机器人采用纯机械式握紧机构,可自主运行。在巡检中一旦电量不足,机器人可自动前往最近的铁塔上安装的太阳能充电装置处充电。机器人还可搭载红外、三维激光扫描、高清可见光等各类监测设备,满足各种工况下的巡检要求。
“通过直升机、无人机、驻塔机器人和人工巡检四种巡检模式相互协同,我们探索构建‘眼观六路、耳听八方’的全息感知电网。”上海电力检修公司输电运检中心负责人谢小松说。
设备运维高效
线路状态全景看
智慧线路还有一个与之相匹配的“大脑”——智慧输电平台系统。它统筹管理所有的传感器、无人机、巡线机器人,是智慧线路的大数据分析决策系统。工作人员通过系统可随时了解设备实时状态、关键运行参数、设备环境情况。
智慧输电系统平台利用人工智能技术,深入挖掘海量数据,开展研判分析,能及时捕捉设备缺陷初期症状,快速判断缺陷的位置与性质,“对症”输出差异化、精细化检修策略,减少设备故障可能,实现输电线路全寿命周期管理,让运维管理更高效、生产作业更精准、成本配置更精益、安全防御更主动、人力资源更集约。
未来,上海电力检修公司将发挥体量优势、数据优势、经验优势,整合目前使用的各类综合监控终端、现场安全管控终端及智能风险监测系统,打造智慧输电平台升级版系统——上海电网输电智能监控中心,促进产学研用深度融合,推动信息增值、价值创造和产业升级。