2月13日至14日,遼寧大連地區遭遇雨雪、大風等惡劣天氣。氣象數據顯示:當日降水量達到中雪級別,最高風力達到9級。大連供電公司依據500千伏紅瓦1號線的微氣象等傳感監測設備數據,動態模擬線路覆冰舞動情況,提前做好預警和供電保障措施,保障線路穩定運行。
500千伏紅瓦1號線起于遼寧紅沿河核電站,止于瓦房店變電站,線路全長33.014千米,共有83基鐵塔。大連供電公司為了保障核電穩定可靠送出,自2020年開始對500千伏紅瓦1號線開展“智慧線路”建設,實現設備狀態實時感知和數據系統信息互聯,形成了“集中監控+立體巡檢”運維新模式。2021年4月,該線路作為東北首條500千伏“智慧線路”通過國家電網有限公司驗收。
實時感知環境 提前預警惡劣天氣風險
2月10日8時,輸電線路智能管控平臺自動生成了智慧線路運維日報。日報涵蓋氣象數據以及智能監測風險預警數據,呈現未來24小時線路區域環境風險評估結果、電網整體設備運行風險點,并給出相應的處置建議。
精準掌握線路運行狀況、周邊環境是智慧運維的前提和關鍵。紅瓦1號線徑位于海邊,沿線地形以丘陵、山地為主,沿線區域有重污穢區、線路舞動區、重覆冰區、雷害區、臺風災害區和山火高發區。
為了降低外部環境變化給線路運行帶來的風險,大連供電公司在線路全線安裝18類共188套監測預警裝置,實時采集導線溫度、載流、覆冰情況。通過這些監測預警裝置,輸電線路智能管控平臺能夠實時監測全線周邊微地形和微氣象環境,直觀呈現天氣對電網的影響。同時,大連供電公司還結合國網遼寧電力新一代雷電監測預警系統,為平臺構建極端惡劣天氣預警模型,實現未來72小時、線路通道2千米內的雷擊、大風等氣象風險預警。
“我們采用雙目攝像頭綜合判別交叉跨越的距離限制,界定導線對外物距離,可以準確識別外物入侵等情況。”大連供電公司運維檢修部輸電專責雷博介紹。除了能夠預警氣象風險,輸電線路智能管控平臺還依托全線91套可視化監拍裝置,形成山火和外物入侵自動感應圈,可自主識別吊車、挖掘機、塔吊等侵入物和山火等通道環境威脅,及時告警風險隱患,并在發現隱患時同步向運檢人員手機上對應的APP推送信息,助力風險隱患快速處置。
無人機自動巡檢 消缺速度更快
“紅瓦1號線38號塔至39號塔之間發現大量煙霧。”2月12日,輸電線路智能管控平臺值班人員付瑜根據系統發出的預警信息,一鍵啟動了線路附近的無人機固定機巢。隨后,一架紅色四旋翼無人機根據自主巡檢程序巡檢指定線路區段,采集的影像無線上傳至“智慧線路”無人機缺陷識別系統。系統自動辨別缺陷,生成數字化臺賬并存入輸電線路智能監控管理平臺。該過程耗時相比人工現場巡檢縮短了近兩個小時。巡檢影像采集結束后,無人機自動返回機巢。
“無人機搭載了紅外鏡頭、X光發射器以及X光成像板,可自主紅外測溫,開展精細化巡檢。”付瑜介紹,在無人機自主巡檢時,平臺同步顯示無人機可見光圖像和線路設備的紅外測溫等多種數據。運維人員也可以通過輸電線路智能管控平臺操控無人機巡檢特定點位。
紅瓦1號線路通道配有兩個固定機巢。機巢安裝有機械系統,可自動為無人機電池充電、更換電池;恒溫系統、天窗液壓及排水系統則保障了機巢的內部環境安全。
“以往,輸電線路巡檢都是靠人工,費時費力。現在通過輸電線路智能管控平臺,線路運行情況一目了然。我們可以實時掌握現場突發情況,并迅速通過無人機有針對性地開展隱患排查,提升工作效率。”雷博介紹。
“智慧線路”投運至今,大連供電公司依托輸電線路智能管控平臺和無人機自主飛行平臺管理系統,實現了紅瓦1號線現場環境全息感知、線路狀況全天候監測、無人機全覆蓋立體化巡檢,線路隱患排查發現率提高1.56個百分點,消缺速度提高300%。
數字孿生輔助 提升作業安全水平
2021年12月8日,大連供電公司輸電工區輸電帶電作業班班組成員郭紅林帶電處理紅瓦1號線8~10號鐵塔相間間隔棒缺陷。輸電線路智能管控平臺值班人員操作無人機掛好絕緣軟梯后,郭紅林通過軟梯直接進入工作區域,省去了爬塔的過程。此次作業全過程都在輸電線路智能管控平臺輔助下完成。
輸電線路智能管控平臺具備三維建模能力,可以基于現場感知各種監測裝置的數據,映射出紅瓦1號線的數字化孿生仿真影像。供電員工導入氣溫、風力等數據,平臺就可以仿真細微的環境變化趨勢,模擬消缺、帶電作業、檢修等作業過程,輔助供電員工了解作業風險點。日常工作中,供電員工也可以通過該平臺開展安全培訓和學習。
在模擬作業全過程的基礎上,實際作業時,后臺人員還可以通過平臺操控無人機掛設絕緣軟梯,并開展作業安全距離校驗,在減少登塔作業環節、節約時間的同時進一步提升作業安全水平。截至目前,大連供電公司在輸電線路智能監控管理平臺輔助下已完成紅瓦1號線帶電作業6次,單次帶電作業時間平均縮短了20分鐘。
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