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深化數字信息技術應用 推動變電站運維更安全綠色

2020-03-24 11:33  來源:國家電網報  瀏覽:  

“根據設計,甬港變想要實現‘一鍵順控’智能操作,需安裝240個工業視頻級攝像頭實現智能識別,而且控制系統要加快測試升級。”3月11日,浙江第52座超高壓變電站——500千伏甬港變建設現場已陸續復工,國網浙江省電力有限公司的電力技術專家們來到現場參與籌建研討,而他們討論的“一鍵順控”技術正是時下智能變電站實現迭代升級的“熱門”關鍵技術之一。

作為實現智能變電站全自動以及更智能、更高效、更安全的運維管控手段之一,“一鍵順控”技術的應用是浙江持續推進變電站智能化建設的縮影。近年來,國家電網有限公司積極推動智能電網建設。早在2011年,公司就提出,新建110千伏及以上變電站全部采用智能變電站技術模式建設。國網浙江電力以智能變電站建設為抓手,持續深化三維設計、智慧工地等手段應用,全方位提升變電站智能化建設水平;深化“一鍵順控”、機器人巡檢、工業視頻等技術應用,推行變電站無人值守,全方位提升變電站運維智能化水平。截至目前,浙江省內500千伏智能化變電站數量已達20座,占全省500千伏變電站總數的40%。

深化數字信息技術應用 推動變電站運維更安全

“一鍵順控”技術通過監控系統的預置順控票和操作規則,在一鍵順控過程中自動按順控票完成一系列操作,最終改變系統運行狀態,實現電氣設備不同狀態的自動切換,優化了變電站運維方式。

實際上,在變電站運維中,“一鍵順控”并不是最新出現的技術。2019年,浙江已將這一技術用于500千伏變電站的運維。當年6月,500千伏艮山變電站投運,成為浙江省首個使用“一鍵順控”技術的超高壓變電站。今年1月17日,500千伏長潭變電站投運,這是浙江首個全自動“一鍵順控”式超高壓智能站,相比艮山變,技術更先進、自動化程度更高。而在更早時候,該技術已應用于更低電壓等級的220千伏變電站運維,實現了不同電壓等級變電站的覆蓋。

“安全是智能變電站最大特點之一。以計算機、自動化替代人工,自動完成一系列以往需要人工操作的動作,同時實現防誤‘雙校核’、狀態‘雙確認’,有效避免誤操作,運維更安全。”浙江電力檢修公司自動化技術專家計榮榮說。

2014年,浙江第一座全數字化變電站,也是華東地區首個全數字化超高壓變電站——500千伏吳寧變投運。這座變電站按照數字化和智能化標準建設,以全站信息數字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化為基本要求。它的投運,拉開了浙江推動變電站數字化建設、改造的序幕。如今,在500千伏甬港變的運維中,這些數字化技術已經成為基本配置。

全自動“一鍵順控”只是信息化技術應用的一個縮影。在500千伏長潭變,大量智能監控視頻被應用在變電設備上,監控人員在后臺可以調動任意一個攝像頭查看設備運行狀況,第一時間查找缺陷,確保設備安全可靠運行。

深化機器人巡檢應用 推動變電站運維更高效

新技術手段的高效性正在智能變電站運維中得到充分體現。以切換500千伏線路運行狀態為例,如果采用傳統操作方式,需配置2名監控后臺和1名現場核對人,完成整個操作任務需40分鐘。“一鍵順控”技術將這一流程縮短至5分鐘。數據統計顯示,采用“一鍵順控”技術的智能站相比常規變電站,人力節省50%,工作效能提升70%。而智能巡檢機器人的出現,則進一步提升了變電站運維效率。

3月10日中午,在500千伏瓶窯變內,一臺機器人準時駛出房間,按照預設路線對變電站內設備進行常規巡查。完成規定動作后,機器人前端的攝像頭隨即生成圖像并實時傳送給監控后臺,運維人員通過分析圖片,即可了解變電站運行情況。“在這之前,這些基礎巡查工作必須由運維人員執行。他們將拍下的圖片手動傳送到系統上再進行分析,非常繁瑣。”浙江電力檢修公司吳金祥說。

近年來,國網浙江電力持續深化機器人應用。變電站戶外智能巡檢機器人、戶內軌道巡檢機器人……傳統變電站內的人工巡視逐漸被機器人巡視替代。機器人在自動控制或人工云臺控制巡檢形式下,通過攜帶的各種傳感器完成變電站一次設備的圖像巡視、記錄設備信息、異常自動報警等工作,可替代人工開展現場設備的紅外巡視、可見光巡視、表計巡視等,在有效減少人力資源的情況下,大大提升了變電站運維效率。據統計,目前浙江省內220千伏及以上變電站機器人覆蓋率超過75%。

機器人在變電站的應用,在此次新冠肺炎疫情防控期間發揮了重要作用。“由于疫情防控需要,變電站運維人員大大減少,此時,不會‘中毒’的機器人就展現出獨特優勢。”吳金祥說。智能巡檢機器人的應用,在有效防止人員交叉感染的同時,也保障了變電站安全運行。國網浙江電力還推進巡檢機器人智能聯網,通過變電設備數據網絡化比對,實現海量數據資源多個站點同類型設備比對,做到“橫向+縱向”數據分析,更高效地發現與處理設備潛在異常。

“進一步推動人力資源優化調整,實現機器人替代人工開展常規巡檢工作,是我們推動變電站運維更高效的有效手段之一,最終要實現站內常規運維使用機器人代人。”國網浙江電力設備部負責人錢平表示。據了解,目前浙江所有500千伏變電站均基本具備機器人單軌制巡檢條件,進而實現無人值守。

深化電網新技術應用 推動變電站運維更綠色

在杭州市錢塘智慧城西側一處高架橋下,一座灰色建筑緊鄰住宅而建。若非有導線從里延伸出來,很難發現這是一座超高壓變電站。這是浙江首座全戶內超高壓變電站——500千伏艮山變。

錢塘智慧城是杭州數字時尚產業集聚區,人口密集,建設超高壓變電站對土地和環保都提出了很高要求。為最大程度減少土地資源占用,推動變電站建設朝集約、綠色、環保方向發展,國網浙江電力提出建設全戶內智能站。2019年6月,500千伏艮山變建成投運,占地面積僅約1.4萬平方米。與之鮮明對比的是,1987年投運的浙江首座500千伏變電站,面積是艮山變的近100倍。

最大程度地減少土地占用,得益于大量集約化設備在智能變電站的應用。近年來,氣體絕緣全封閉組合電器(GIS)在變電站中得到廣泛應用。它能將變電站中的隔離開關、斷路器、接地開關等設備優化組合成一個整體,大大縮減設備體積,進而減少站內設備占用面積,同時減少變電設備的外露,提升環保性。

與此同時,在智能變電站中,傳統的電纜逐步被光纜取代。各類電子設備中大量使用了高集成度且功耗低的電子元件,有效地減少了能源的消耗和浪費,不但降低了成本,也切實降低了變電站內部的電磁、輻射等環境污染。

當前,我國正在持續推進能源生產和消費革命。國網浙江電力將持續推動智能變電站建設,深化“大云物移智”等先進技術在電網建設運維中的應用,努力服務公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯網企業,助力浙江高水平全面建成小康社會。

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