南方電網(wǎng)公司首條直流智能輸電線路成效初顯

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全社會(huì)對(duì)供電可靠性要求不斷提高，且近年來(lái)城市化快速發(fā)展，輸電線路外部運(yùn)行環(huán)境日趨復(fù)雜，企業(yè)內(nèi)部專業(yè)管理更趨精益化等等系列問(wèn)題擺在輸電專業(yè)面前。是繼續(xù)固守傳統(tǒng)，還是自力更生解決問(wèn)題?改革是發(fā)展的硬道理，南方電網(wǎng)公司超高壓輸電公司廣州局(下稱廣州局)在數(shù)字化、智能化的輸電線路的建設(shè)上，走出了自己路。

統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)思路，全方位構(gòu)建智能線路

廣州局以±500kV牛從直流為試點(diǎn)開(kāi)展智能輸電線路建設(shè)，立足于設(shè)備狀況、運(yùn)行特點(diǎn)，以需求為導(dǎo)向、突出創(chuàng)新融合，結(jié)合設(shè)備及環(huán)境的典型特征，從智能巡視、智能操作、智能安全、智能建模、平臺(tái)建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)制度以及運(yùn)維模式改革6方面作為牛從直流智能線路建設(shè)內(nèi)容，打造具備“可觀、可感、可測(cè)、可智”等特征的智能輸電線路，達(dá)到“設(shè)備狀態(tài)一目了然、風(fēng)險(xiǎn)管控一線貫穿、生產(chǎn)操作一鍵可達(dá)、決策指揮一體作戰(zhàn)”管控效果。

堅(jiān)持需求導(dǎo)向，注重實(shí)效解決生產(chǎn)所需

智能巡視通過(guò)“移動(dòng)式”與“固定式”兩種技術(shù)，移動(dòng)式主要采用升機(jī)巡視、無(wú)人機(jī)或以其為載體搭載可見(jiàn)光、紅外、激光雷達(dá)等荷載組合開(kāi)展巡視作業(yè);固定式巡視主要通過(guò)加裝圖像、視頻以及微氣象、測(cè)溫等監(jiān)控監(jiān)測(cè)終端開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備及外部隱患監(jiān)視和監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)線路通道實(shí)時(shí)感知;同時(shí)通過(guò)衛(wèi)星氣象數(shù)據(jù)、臺(tái)風(fēng)信息、山火以及雷電信息等打造“空天地”的立體協(xié)同防控體系，提升輸電線路設(shè)備狀況感知和環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測(cè)水平，使輸電線路具備全狀態(tài)實(shí)時(shí)感知和辨別能力。

圖1 各類在線監(jiān)測(cè)裝置

智能操作技術(shù)從無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛、駐塔式機(jī)器人、基于柔性繩索的自動(dòng)升降裝置等共7個(gè)方面進(jìn)行推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)操作無(wú)人化與(半)自動(dòng)化。無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛固化了“一人多機(jī)”、區(qū)域“單機(jī)多線”、“多機(jī)協(xié)同”等集群作業(yè)模式，同時(shí)運(yùn)用“5G+機(jī)巢”助力無(wú)人機(jī)智能協(xié)同巡檢，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方“一鍵操控、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳”。在空域管制等受限區(qū)域采用智能巡檢機(jī)器人有效對(duì)重點(diǎn)管控設(shè)備開(kāi)展自主巡檢，利用機(jī)器人的前端AI數(shù)據(jù)分析等功能保證隱患缺陷無(wú)遺漏。在數(shù)據(jù)管理方面，部署了公司首創(chuàng)的“眾包式”閱片平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輸電線路巡檢數(shù)據(jù)一鍵歸檔上傳及缺陷隱患的自動(dòng)識(shí)別，可1小時(shí)內(nèi)采用基于”AI+人工復(fù)核” 技術(shù)完成對(duì)單架次5000余張巡檢圖像閱片并自動(dòng)生成機(jī)巡報(bào)告。

圖2噴火無(wú)人機(jī)

圖3 無(wú)人機(jī)飛行航跡自主規(guī)劃

圖4智能巡檢機(jī)器人

圖5無(wú)人駐守機(jī)巢

智能安全主要通過(guò)行為識(shí)別、生物識(shí)別、工器具狀態(tài)標(biāo)識(shí)、穿戴設(shè)備、電子圍欄等技術(shù)為主體，在工作區(qū)域人員資質(zhì)、安措布置等應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)智能管理，提高工作效率，保證作業(yè)準(zhǔn)備、作業(yè)過(guò)程和作業(yè)終結(jié)全過(guò)程安全。例如在施工準(zhǔn)備前開(kāi)展基于“三維模型預(yù)演+360全景地形勘測(cè)+網(wǎng)格化高精度氣象預(yù)測(cè)”的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)演，辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)并針對(duì)性采取預(yù)控措施。施工過(guò)程中應(yīng)用自行研制的具有“聲光”告警及遠(yuǎn)程可視化的智能驗(yàn)電器、具備“定位功能”與“狀態(tài)識(shí)別”的智能接地線、“空間感知”及“交叉互鎖”式智能安全帶等智能裝置保證現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全。

圖6 網(wǎng)格化高精度氣象預(yù)測(cè)

圖7 360°還原現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)原貌

圖8開(kāi)展樹(shù)木工況模擬

圖9智能接地線

圖10 智能驗(yàn)電器

智能建模技術(shù)方面采用“激光點(diǎn)云”三維模型及“逆向參數(shù)化建模”技術(shù)，匯聚輸電線路設(shè)備信息、作業(yè)信息、環(huán)境信息等，形成輸電線路信息門(mén)戶和工作臺(tái)。可以開(kāi)展樹(shù)木倒伏分析，并根據(jù)需求開(kāi)展大型機(jī)械吊裝預(yù)演、帶電作業(yè)距離量測(cè)等，具備“樹(shù)木預(yù)測(cè)生長(zhǎng)、倒伏風(fēng)險(xiǎn)”等開(kāi)展模擬演練能力，實(shí)現(xiàn)樹(shù)障隱患動(dòng)態(tài)預(yù)警式管理。

圖11智能建模-樹(shù)障動(dòng)態(tài)管理

輸電智能平臺(tái)建立在各生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)之上，綜合分析各業(yè)務(wù)狀況，為生產(chǎn)指揮決策提供系統(tǒng)支持，具備多維可視化展示、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急指揮、運(yùn)營(yíng)監(jiān)視、風(fēng)險(xiǎn)管控、計(jì)劃管理等功能。融合了多源數(shù)據(jù)，打破了數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)了輸電各專業(yè)系統(tǒng)從“垂直封閉”向“水平開(kāi)放”的數(shù)據(jù)融合模式轉(zhuǎn)變，全面提升設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管控力、生產(chǎn)指揮穿透力、應(yīng)急處置響應(yīng)力。

圖 12輸電智能平臺(tái)

建設(shè)成效初顯威，效益提升顯著

智能線路建設(shè)投運(yùn)以來(lái)，線路運(yùn)維質(zhì)效及安全指標(biāo)顯著提升，線路故障停運(yùn)率保持0次/百公里，作業(yè)人員零違章、零事故。依托泛在物聯(lián)技術(shù)，充分利用各種在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)感知;同時(shí)結(jié)合輸電智能支持平臺(tái)，對(duì)各專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)化管理，自動(dòng)生成報(bào)表、分析報(bào)告等，避免了人工匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

通過(guò)智能輸電線路的建設(shè)，向科技要生產(chǎn)力，向數(shù)據(jù)要價(jià)值，解放人力資源，同時(shí)推動(dòng)運(yùn)維工作模式改革，實(shí)現(xiàn)降本增效。切實(shí)將一線運(yùn)維人員從重復(fù)繁瑣的工作中解放出來(lái)，在提升現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本質(zhì)安全的同時(shí)，一線運(yùn)維人員可以更加專注于數(shù)據(jù)分析工作，進(jìn)一步支撐輸電線路智能化建設(shè)。為公司智能電網(wǎng)建設(shè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供人才支撐。