超特高壓輸電線路的智能化運(yùn)維新模式

黃治鵬

摘要：本文從超特高壓輸電線路運(yùn)維管理的角度，圍繞國(guó)家電網(wǎng)公司建設(shè)“具有中國(guó)特色國(guó)際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的戰(zhàn)略目標(biāo)，基于智能化、信息化運(yùn)維技術(shù)，以多元化狀態(tài)監(jiān)測(cè)、自主化立體巡檢、信息化運(yùn)維融合建設(shè)為主要內(nèi)容，初步搭建了輸電線路突出隱患的全面感知、空天地立體巡檢全線覆蓋、運(yùn)維業(yè)務(wù)信息化管理，構(gòu)建了新時(shí)代下的超特高壓輸電線路運(yùn)維管理體系，對(duì)切實(shí)提升超特高壓輸電線路的運(yùn)維效率具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞： 多元狀態(tài)監(jiān)測(cè);自主立體巡檢;智能化運(yùn)維

1超特高壓輸電線路智能化運(yùn)維管理具體措施

1.1推進(jìn)線路多元感知建設(shè)，建立隱患的全面感知體系

緊密結(jié)合線路通道環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，利用溫度感知芯片、可視化監(jiān)測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、分布式行波監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)等多元化的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)試點(diǎn)線路及通道環(huán)境的重要運(yùn)行參數(shù)的全面感知，提升線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、科學(xué)預(yù)警、緊急告警能力和故障研判分析效率。

一是開(kāi)展可視化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)全線可視化運(yùn)維策略。為確保高效利用現(xiàn)有可視化設(shè)備，助推公司輸電運(yùn)檢模式智能化轉(zhuǎn)型，國(guó)網(wǎng)四川電力公司積極開(kāi)展以可視化設(shè)備遠(yuǎn)程巡視為主的立體巡檢策略研究及試點(diǎn)，在三大特高壓直流及三條接地極線路完成可視化在線監(jiān)測(cè)的全線安裝。并結(jié)合公司現(xiàn)有運(yùn)行指揮中心監(jiān)控業(yè)務(wù)，抽調(diào)分部輸電專業(yè)人員組成公司級(jí)遠(yuǎn)程巡檢團(tuán)隊(duì)，開(kāi)展24h可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控。二是部署感知芯片，探索關(guān)鍵數(shù)據(jù)智能監(jiān)控技術(shù)。針對(duì)輸電線路紅外測(cè)溫、覆冰參數(shù)、雷波定位等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，開(kāi)展線路關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)感知。積極推進(jìn)耐張線夾溫度傳感器、智能間隔棒的部署工作，在部分試點(diǎn)線路的部分耐張塔安裝無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸基站、耐張線夾溫度傳感器和智能間隔棒，實(shí)現(xiàn)對(duì)線路導(dǎo)線溫度、耐張線夾溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，預(yù)防導(dǎo)線耐張線夾過(guò)熱問(wèn)題，同時(shí)為線路動(dòng)態(tài)增容建立基礎(chǔ)。三是依托預(yù)警中心，提升預(yù)警數(shù)據(jù)的支撐作用。在智能管控平臺(tái)里，依托中國(guó)電科院建立的舞動(dòng)預(yù)測(cè)預(yù)警中心，建立舞動(dòng)預(yù)測(cè)值班和預(yù)警結(jié)果會(huì)商機(jī)制，實(shí)現(xiàn)舞動(dòng)季節(jié)長(zhǎng)、中、短期災(zāi)害預(yù)報(bào)預(yù)警，為公司掌控實(shí)時(shí)冰情和覆冰趨勢(shì)、提前部署抗冰和融冰措施、開(kāi)展輸電線路防舞動(dòng)工作提供科學(xué)決策依據(jù)。

1.2提升線路自主運(yùn)維水平，建立空天地三維一體巡檢體系

利用RTK無(wú)人機(jī)自主巡檢技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能線路無(wú)人機(jī)全線自主巡檢，提升精細(xì)化巡檢、可見(jiàn)光樹(shù)障測(cè)量、通道外破快巡的數(shù)據(jù)采集效率;開(kāi)展智能線路激光雷達(dá)三維建模工作，實(shí)現(xiàn)線路自主航線輔助試點(diǎn)規(guī)劃及三維動(dòng)畫(huà)展示，提升線路自主巡檢質(zhì)效、助理決策部署效率。 ? 一是深化無(wú)人機(jī)巡檢應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自主巡檢與智能分析。進(jìn)一步規(guī)范無(wú)人機(jī)桿塔精細(xì)化巡檢、通道常規(guī)巡檢標(biāo)準(zhǔn)，積極開(kāi)展可見(jiàn)光三維掃描、激光三維掃描業(yè)務(wù)，提升巡檢標(biāo)準(zhǔn)化流程，拓展巡檢業(yè)務(wù)類型。目前已形成各類常規(guī)塔型的拍攝標(biāo)準(zhǔn)，全面提升了無(wú)人機(jī)桿塔精細(xì)化巡檢作業(yè)水平，2019年配合國(guó)網(wǎng)設(shè)備部完成了無(wú)人機(jī)精細(xì)化巡檢標(biāo)準(zhǔn)制定。通過(guò)三維掃描業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了通道三維建模、樹(shù)障及交跨的精準(zhǔn)測(cè)量，自主巡檢航跡的有效規(guī)劃。二是開(kāi)展衛(wèi)星遙感技術(shù)研究，搭建衛(wèi)星遙感巡視可視化平臺(tái)。在川藏、藏中聯(lián)網(wǎng)超特高壓輸電線路上開(kāi)展衛(wèi)星遙感技術(shù)的研究，針對(duì)無(wú)人區(qū)復(fù)雜環(huán)境下輸電通道衛(wèi)星巡檢，明確衛(wèi)星數(shù)據(jù)最佳成像模式，提出衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取的最佳方案;建立高效、高精度的輸電通道環(huán)境變化提取算法，實(shí)現(xiàn)通道環(huán)境數(shù)據(jù)采集及變化監(jiān)測(cè)、本體缺陷巡視等功能;以藏中林芝-波密段輸電通道等區(qū)域試點(diǎn)，構(gòu)建基于 GIS 的衛(wèi)星遙感三維巡檢可視化平臺(tái)，基本實(shí)現(xiàn)了通道環(huán)境的衛(wèi)星可視化巡檢管理，同時(shí)結(jié)合衛(wèi)星紅外、氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，初步構(gòu)建了輸電線路衛(wèi)星遙感巡檢體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)通道環(huán)境、山火、地質(zhì)災(zāi)害、氣象預(yù)警的有效監(jiān)測(cè)預(yù)警。三是推進(jìn)移動(dòng)作業(yè)終端應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的智能化管理。根據(jù)公司運(yùn)維需求，積極推進(jìn)移動(dòng)作業(yè)終端推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了線路人工巡檢移動(dòng)終端的全面應(yīng)用，完成了巡視計(jì)劃、缺陷記錄、巡視記錄、人員到位監(jiān)督等業(yè)務(wù)的自動(dòng)化系統(tǒng)管理，同時(shí)不斷拓展移動(dòng)作業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)展在檢測(cè)、檢修、帶電作業(yè)等業(yè)務(wù)流程中的技術(shù)管理研究，逐步形成一套現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的智能化的管理系統(tǒng)，提升了輸電運(yùn)維精益化管理水平。

2深化平臺(tái)及策略建設(shè)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維業(yè)務(wù)的信息化管理

以輸電線路智能運(yùn)維需求為導(dǎo)向，深化智能管控平臺(tái)業(yè)務(wù)，融合可視化管理、巡檢缺陷智能識(shí)別、機(jī)巡現(xiàn)場(chǎng)管控、三維數(shù)字通道展示等信息化業(yè)務(wù)，同時(shí)開(kāi)展線路狀態(tài)預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了部分業(yè)務(wù)之間的共享融合。并在此技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)展“機(jī)器代人”運(yùn)維實(shí)踐，制定“機(jī)器代人”智能協(xié)同巡檢方案，推動(dòng)輸電智能運(yùn)維管理工作的全景培育。

一是深化智能管控平臺(tái)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)信息化管理。在智能管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步推進(jìn)可視化管理模塊、巡檢缺陷智能識(shí)別模塊、機(jī)巡現(xiàn)場(chǎng)管控模塊、三維數(shù)字通道展示模塊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，同時(shí)開(kāi)展系統(tǒng)與移動(dòng)作業(yè)終端、OMS系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的共享互融，不斷實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)流程的信息化管理。二是開(kāi)展線路狀態(tài)預(yù)測(cè)及評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維的業(yè)務(wù)融合。通過(guò)建立線路精確的三維模型，分析不同時(shí)期的三維數(shù)據(jù)或模擬不同運(yùn)行工況，實(shí)現(xiàn)了交叉跨越管理，線路設(shè)備各種空間距離測(cè)量，樹(shù)竹生長(zhǎng)預(yù)警，高溫、大風(fēng)、覆冰、大負(fù)荷等工況安全距離校核，線路增容工況模擬，通道地質(zhì)災(zāi)害分析，大大提升輸電線路運(yùn)維的智能化水平。三是開(kāi)展“機(jī)器代人”運(yùn)維實(shí)踐，建立協(xié)同巡檢運(yùn)維策略。

3輸電線路智能化運(yùn)維管理深化應(yīng)用的實(shí)施效果

一是通過(guò)智能運(yùn)維模式實(shí)踐，大大減少了人力成本，一線運(yùn)維人員作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度下降，作業(yè)技術(shù)含量提高，線路運(yùn)維工作對(duì)青年人有了更大的吸引力。二是實(shí)現(xiàn)了線路運(yùn)維業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)智能運(yùn)維模式深化應(yīng)用，積極響應(yīng)國(guó)網(wǎng)公司的戰(zhàn)略目標(biāo)，促進(jìn)了傳統(tǒng)線路運(yùn)維模式的轉(zhuǎn)型升級(jí)?；谥悄苓\(yùn)檢的數(shù)據(jù)深度應(yīng)用，線路運(yùn)維工作由經(jīng)驗(yàn)管理模式向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)管理模式轉(zhuǎn)變，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)的積累和分析，輸電線路設(shè)備狀態(tài)管控能力以及運(yùn)維工作的科學(xué)性、針對(duì)性、合理性明顯提高。三是實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)有效控制。通過(guò)試點(diǎn)線路智能運(yùn)維模式深化應(yīng)用，運(yùn)維質(zhì)量提升顯著，電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)輸電線路智能運(yùn)維管理的梳理、分析、研究，進(jìn)一步完善、規(guī)范了智能運(yùn)維管理的感知技術(shù)、巡檢技術(shù)和平臺(tái)信息化管理，制定了輸電線路智能運(yùn)維管理的運(yùn)維策略，有效推行了特高壓輸電線路的智能化管理，使得輸電線路運(yùn)維管理水平得到較大提升。下一步，企業(yè)將鞏固和完善研究成果，深化應(yīng)用，在全企業(yè)范圍內(nèi)全面開(kāi)展相關(guān)試點(diǎn)技術(shù)和策略的應(yīng)用，不斷完善智能化運(yùn)維的管理規(guī)范，力爭(zhēng)取得更大的成效。