北極星智能電網在線訊:近年來,隨著經濟社會發展,山西電網設備規模不斷擴大。當前,山西全省110千伏及以上架空線路長度超4.72萬千米。在日常設備運維中,受山區特殊微氣候影響,塔線覆冰、山火風險難以完全預測,加上近郊居民生產生活區域不斷延伸,施工外力破壞、異物掛線等影響電網安全運行的隱患增加。
為解決這些問題,國網山西省電力公司以數字化、智能化手段為設備管理賦能,加快智慧輸電線路建設,深化應用輸電全景監控平臺,推動輸電全景智慧物聯監控應用落地。目前,該公司已建成省級監控中心,并在各試點單位建成地市級監控中心,可常態化開展預警信息發布、數據統計分析、專項工作督辦等業務。
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通道可視化 提升運維水平
服務基層,注重實效,是提升巡檢可視化水平的重要目標。
“首先要考慮光伏板的位置和方向,防止光照不足影響設備運行。可視化裝置的拍攝畫面要能反映導線覆冰情況,安裝位置應比導線弧垂高4~5米,注意避開塔材遮擋,方便判斷外力破壞隱患點與線路的距離。”11月6日,晉城供電公司輸電運檢中心運維3班班長常雷雷介紹輸電線路可視化裝置的安裝經驗。他多次深入現場調研,總結出了一套有效的方法。
晉城供電公司在集中監控運維體系建設中積累了豐富經驗,結合“一線一方案”動態運維策略,因地制宜,按需部署可視化設備,讓設備最大限度發揮作用。該公司技術人員通過分析不同隱患類型,綜合考慮大高差、大檔距等因素,實現可視化裝置科學精益管理。
晉城供電公司還與電信公司合作完成網絡提升項目,大幅提升監控設備與監控中心的通信速度,為全景智慧物聯監控打下基礎。
目前,國網山西電力安裝通道可視化裝置11592套,在特高壓重要輸電通道每千米配置1套,實現“三跨”(跨高速公路、高速鐵路、重要輸電通道)區段、外力破壞高風險區、山火易發區全部可視化。輸電全景監控平臺通過自動分析識別線路通道內可能影響線路安全穩定運行的各類隱患,為一線巡檢人員減負,提升線路運維質效。今年,該公司供區內因施工外力破壞及山火導致的主網線路故障大幅減少。
無人機助力 故障識別快速準確
近年來,無人機在電網運維工作中的應用范圍越來越廣,也成為可視化運維的重要手段。山西電科院電力系統人工智能聯合實驗室研發的無人機自主低碳巡檢系統比傳統無人機巡檢能耗降低90%以上。
這一系統在無人機前端搭載了邊緣人工智能視覺分析終端,系統后臺則負責處理樣本管理、報告生成等非實時任務。在巡檢任務中,無人機可依據規劃任務自主飛行,自動鎖定巡檢部件并定位故障點,識別故障類型。
目前,無人機自主低碳巡檢系統可識別分析13類輸電線路設備異常及缺陷,常規電力部件缺陷識別率達85%,在采用720P(分辨率格式)圖像每秒25幀的識別速度下,峰值能耗低于20瓦,續航時間可達50分鐘。與傳統無人機巡檢前端采集、后臺研判的模式相比,這套系統可節省無異常圖像數據識別所需能耗,巡檢效率也相應提升。
在此基礎上,國網山西電力所屬各單位不斷優化無人機應用。朔州供電公司完成“5G+機庫”固定式無人機自主巡檢平臺飛行測試,綜合應用5G通信網絡、載波相位差分技術(RTK)高精度導航定位系統、激光雷達建模等技術,實現無人機遠程操控的“一鍵巡檢”。國網山西超高壓輸電公司上線運行無人機巡檢微應用,實現無人機巡檢計劃、任務派發、安全監控、缺陷識別等9項業務線上貫通,今年已完成12條線路629基鐵塔的自主巡檢。
國網山西電力基于工程生產管理系統PMS3.0構架,打通各類數據傳輸通道,構建無人機作業全流程智能管控體系,并于4月份在全部11個地市實現應用。
優化平臺功能 支撐電網安全運行
國網山西電力通過優化后臺系統,加強災害天氣監測預警,進一步提升設備運維保障能力。
11月10日開始,山西省大部分地區出現降水、大風、降溫天氣,局地出現入冬以來的首場降雪。11月11日,國網山西超高壓輸電公司智能調控中心員工牛麗葉通過自然災害監測預警平臺及時發布覆冰預警信息——“本次降水自運城地區開始,降水線由西南向東北發展,零度線以太原為分界,北部地區、呂梁交城山區、晉中和順山區可能降至零攝氏度以下。”
國網山西超高壓輸電公司運檢部通過精準分析預測,依據降水發展趨勢分析,指導全省5個分部聯動屬地護線員,做好天氣信息收集,加強可視化巡檢及現場觀冰測冰工作。該公司運檢人員有針對性地對500千伏苗忻一二線、紫關一二線、云呂線開展覆冰觀測,做好線路設備運行監測。
自然災害監測預警平臺由山西電科院研發。平臺上線以來,該院深入挖掘運維一線需求,不斷豐富和完善系統功能。除了預警極端災害天氣,山西電科院還先后增加了衛星熱源自動分級告警、山火蔓延分析、山火氣象風險預報等模塊,不斷優化火情監測反饋、固定熱源排除、衛星云圖發布工作流程,顯著提高平臺服務效能。截至目前,該平臺累計發布熱源告警1058次,成功應對多處重要線路通道火情,為大電網安全運行提供了支撐。
今年,國網山西電力加快推進“大云物移智鏈”技術與輸電運檢業務融合發展,貫通數字化鏈條,加快打造現代設備管理體系,持續提升輸電設備管理質效。