湖北電網是三峽水電外送的起點、“西電東送”的通道、南北互供的樞紐,有220千伏及以上變電站277座,220千伏及以上輸電線路長度超3.6萬千米。國網湖北電力在變電站、輸電線路巡檢中推廣應用無人機、機器狗、全景攝像機等設備,進一步提升線路和設備運維管理質效。
5月13日9時許,湖北荊門供電公司變電智巡中心運維人員金申義在變電站遠程智能巡檢系統上“一鍵操作”,54千米外的220千伏郢中變電站內,一架無人機從固定機巢中平穩升空,沿預設航線精準開展站內設備巡檢,完成圖片和視頻采集回傳。60分鐘后,3438條設備信息回傳至變電站遠程智能巡檢系統,由該系統依托算法模型生成巡檢報告。
荊門是國網湖北省電力有限公司試點建成的地市級無人機智能巡檢全覆蓋示范區。今年,國網湖北電力實施電網數智化提升工程,明確推動無人機智能巡檢規模化應用等重點任務,全面促進電網生產提質、管理提效、服務提升。目前,該公司輸電線路機巡替代率達到97%,110千伏至500千伏變電站例行巡檢實現無人機全覆蓋,設備和線路運維管理質效持續提升。
變電站智能機巡推廣
節省巡檢時間1.3萬小時
在電網數智化提升工程中,國網湖北電力推進變電站機巡替代等場景應用。
荊門供電公司負責運維66座110千伏及以上變電站,運維工作量較大。國網湖北電力在荊門試點建成了地市級無人機智能巡檢全覆蓋示范區,構建了“無人機+固定式機巢+智能巡檢系統”模式,實現110千伏及以上變電站全量接入、全核心業務自主實施、全過程集約管控的全域變電站無人機智能巡檢。
在荊門,變電站運維人員可以通過變電站遠程智能巡檢系統發出指令,無人機機巢便能迅速響應,自動派遣無人機升空執行預設的巡檢任務。從起飛、巡檢、降落到回收、充電及數據回傳,整個流程不用人工干預。
“變電站無人機巡檢主要包括例行巡檢、紅外測溫、特殊巡檢及周邊環境4類航線,每個設備的外觀、接頭、表計、分合狀態等都需要檢查到位。由于變電站設備種類多、分布密集,每座變電站至少要配置2000多個巡檢點位、規劃20多條巡檢航線。”荊門供電公司運檢部主任徐東升介紹,無人機巡檢解決了人工巡檢存在高空視野盲區等問題,使變電站巡檢更加精準全面,效率也較人工巡檢提升了不少。
試點建設示范區的基礎上,國網湖北電力在所屬各地市供電公司陸續推廣無人機智能巡檢。截至4月底,該公司服務區域內,無人機執行變電站智能巡檢任務1.6萬余次,累計替代6761次例行巡檢,節省巡檢時間1.3萬小時,累計發現樁頭過熱、升高座滲漏油等缺陷627條。該公司根據無人機智能巡檢情況及時消除缺陷。
線路狀態厘米級監測
巡檢精度和效率大幅提高
湖北省內特高壓輸電線路超過4600千米,國網湖北電力運維的500千伏及以上輸電線路有1.78萬千米。截至2024年年底,湖北電網220千伏及以上輸電線路總長為36336千米。
針對輸電線路數量多、“三跨”線路多和線路途經區域地形復雜等實際,國網湖北電力在輸電線路巡檢中持續推進無人機應用,并綜合考慮無人機飛行半徑、區域地形環境等因素,設立輸電線路無人機巡檢標準化網格點。
“已抵達孝浉一線1號網格點,凈空良好,無人機已就緒,可以起飛!”5月13日上午,國網湖北送變電工程有限公司輸電運檢分公司無人機班班員宋心語向指揮人員楊文錦匯報了車載式移動機場準備情況。收到起飛巡檢指令后,他操縱3架無人機依次緩緩升空,開展網格內線路及通道巡檢。
無人機在鐵塔之間靈活飛行,搭載的雷達、紅外測溫儀等設備從更多視角精準快速獲取線路相關運行數據并及時回傳,15分鐘后完成巡檢返回機巢。
“根據無人機飛行半徑,我們給區域內的線路和桿塔劃分了巡檢網格并設置標準化網格點。無人機只需要到達網格點,就可以對網格內輸電線路開展厘米級精度的狀態檢測、定位和故障診斷。”國網湖北電力設備部輸電處處長全江濤介紹,無人機能拍攝桿塔、導線關鍵部位高清照片,還能自動識別缺陷并實時傳回后臺,1天就能完成100~125基鐵塔巡檢,相較于人工巡檢,效率提升了10倍以上。
新技術新設備融合應用
形成立體智能化巡檢模式
隨著電網規模不斷擴大、電網結構日趨復雜,傳統的運維管理模式已無法滿足需求。國網湖北電力應用人工智能、大數據等技術,打造立體智能化巡檢模式,通過無人機、機器狗、全景攝像機等設備的優化組合進一步提升電網巡檢質效。
位于宜昌的500千伏安福變電站占地143畝,有各類設備巡檢點位1萬多個。在變電站控制室內,運維人員應用變電站遠程智能巡檢系統設定好設備巡檢任務。接收到任務后,站內的四足機器狗走出小屋,2個無人機機巢打開艙口,一大一小2架無人機準備按指令升空。
“無人機負責中高空部件巡檢,消除高空設備巡檢盲區,機器狗負責低空設備巡檢,監測大型充油設備等關鍵設備狀態。站內的全景攝像機則實時監視全站設備整體情況。這些設備的應用讓我們‘足不出戶’就能精準掌握站內設備情況,后期還能反復觀看視頻等資料核查,確保沒有遺漏。”安福變電站站長楊志強介紹。
巡檢點位有高有低,以前運維人員有時要用望遠鏡看高處的設備,有時要趴在地上看變壓器是否漏油,人工巡檢所有點位并形成報告要用不少時間。依托立體智能化巡檢模式,各類智能設備可以精準排查隱患缺陷,系統還能自動比對分析設備運行數據,精準發現參數異常等情況,日常巡檢效率提升了93%。
“現在2架無人機和1臺四足機器狗就能完成大部分巡檢任務,而且巡檢完成后3分鐘就能生成分析報告。”楊志強說。
目前,國網湖北電力14家地市級供電公司均已完成變電站遠程智能巡檢系統建設應用和無人機功能模塊升級,并在巡檢工作中推廣應用機器狗等設備。該公司正以新技術、新設備、新系統應用推進電網數智化運維,初步實現了由人工巡檢向智能運維的轉變。