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浙江电力应用数字技术 实现输电全景智慧监控

北极星输配电网  来源:国家电网报  作者:张健  2021/7/20 8:40:19  我要投稿  
所属频道: 电力通信  关键词:输电线路 线路运维 电力电缆

北极星输配电网讯:7月15日20时05分,浙江温州供电公司输电全景智慧监控中心发出预警:110千伏象双线21~22号塔通道下方出现山火。值班人员第一时间拨打了119电话并通知线路运维班组负责人。线路运维班组及时前往,配合消防人员及时处置山火隐患。

输电全景智慧监控中心是温州供电公司为提升输电线路运维质效研发的智能后台,于今年6月初上线试运行。近年来,温州电网线路规模持续扩大。目前,温州供电公司管辖500千伏线路844.735千米;220千伏线路1961.178千米,其中电缆线路48.511千米;110千伏线路2863.563千米,其中电缆线路368.137千米;35千伏线路92.004千米,其中电缆线路6.564千米。面对不断增加的线路运维压力,该公司构建以输电全景智慧监控中心为智能后台,电力电缆数字化孪生运维管控平台、输电线路可视化智能监控系统、无人机多维应用3项前端应用为支撑的“1+3”输电线路数字化管控模式,提高输电线路数字化运维能力。

虚实联动,精益运维电缆隧道

6月15日,随着温州第一条电缆隧道——220千伏七都岛电缆隧道的影像清晰地投放在输电全景智慧监控中心大屏幕上,输电全景智慧监控中心的一项前端应用——电力电缆数字化孪生运维管控平台上线。

电缆隧道巡检方式以人工巡检和远程监控为主。但电缆隧道长、位于地下、周围环境较为复杂,对人工巡检来说存在一定的安全风险。

电力电缆数字化孪生运维管控平台采用数字孪生技术,对电缆隧道的内部构件、电气系统等设备进行数字化三维建模,映射出电缆隧道的数字虚拟“双胞胎”,具备电缆隧道全生命周期快速仿真功能。

应用电缆隧道全生命周期快速仿真功能,输电全景智慧监控中心可以模拟电缆隧道中细微异常情况的变化趋势,预测可能出现的隐患,并有针对性地设计检修方案。

“以前,环境探测装置感应到隧道内形成积水了才会预警。现在,只要检测到隧道内有水滴,输电全景智慧监控中心就能实时预警多久后会形成积水隐患。该中心发现异常情况后,还能对照电缆隧道的三维模型,远程联动控制设备传感器,把隐患消灭在萌芽中。”温州供电公司运维检修部电缆专职黄勃介绍。

数据显示,七都岛电缆隧道试点开展数字化孪生运维后,人工巡检频率降低了一半。

专网交互,外力破坏预警更稳定

“班长,220千伏瓯塘线3号塔监控发现小号侧导线左侧有吊车施工作业,危及线路安全,请马上处置。”6月22日,输电全景智慧监控中心值班人员接到输电线路可视化智能监控系统发送的告警信息,并立即将此情况通知线路运维班组。运维班组人员赶往现场,制止吊车施工,避免了一起220千伏线路外力破坏跳闸事件。

2020年下半年,温州各类工程建设施工项目“井喷式”增长,临时施工造成的输电线路外力破坏风险随之增加。温州供电公司研发输电线路可视化智能监控系统,安装657套输电线路通道可视化设备,全天候记录分析输电通道环境变化。6月11日,该系统在输电全景智慧监控中心上线。

输电线路可视化智能监控系统结合输电线路高精度三维模型,形成外物入侵感应圈,并根据线路电压等级设定安全报警距离,可自主识别吊车、挖掘机、塔吊等侵入物,向现场和输电全景智慧监控中心同步反馈告警信息。在机械施工密集、外力破坏风险较高的区域,温州供电公司在输电线路铁塔上加装单目测距镜头,可以更精确地反馈侵入物与线路的距离,并针对夜间施工加装了声光预警提醒装置。

输电线路遭到外力破坏时,用于传输数据和图像的光缆也可能被破坏。为了保障数据传输的稳定性和安全性,温州供电公司应用5G软切片技术,实现输电全景智慧监控中心与可视化设备数据的专网无线交互。

输电线路可视化智能监控系统上线一个多月以来,温州供电公司已制止了90起可能破坏电力设施的临时施工行为。

“双光”巡检,无人机多维应用提效率

6月29日,在220千伏温蒲线无人机“双光”自主巡检作业现场,温州供电公司无人机飞手石玉峰按下启动键,一架搭载可见光和红外光传感器的无人机起飞,进入预定航道,按照线路精细化巡检要求向预设航线轨迹目标快速移动。

在无人机自主巡检的同时,输电全景智慧监控中心值班人员点开输电全景智慧监控中心的无人机多维应用模块,大屏幕上显示出无人机可见光图像和红外测温数据,后台的警戒温差分析程序智能判断铁塔各部件的温度是否超标。

常规线路测温方式以运维人员手持测温仪检测为主。由于高电压等级线路铁塔高度较高,地面的运维人员有时难以精确瞄准到导线耐张线夹等部位,温度检测精度有限。“无人机‘双光’自主巡检融合了无人机自主巡检与红外测温,让无人机可以同时完成两项工作,解决了人工地面测温工作量大和精度有限的难题,大幅提升线路巡检效率。”石玉峰说。

针对当地沿海多台风的特点,温州供电公司还设计了无人机“空地一体”应急作战链,实现30千米范围内的影像数据实时传输。数据回传速率可达每秒4兆位。

“空地一体”应急作战链由任务机、中继机、图传设备及图传系统模块组成。任务机负责探测巡查。中继机作为信号基站,为任务机延伸通信链路,支撑扩大数据传输范围。未来,“空地一体”应急作战链将应用到温州“不怕台风的电网”建设中,发挥数据基础优势,提升电网抗灾能力。


原标题:应用数字技术,实现输电全景智慧监控

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