11月12日,浙江嘉興供電公司員工王曉亮登錄輸電線路數字孿生平臺,對1000千伏安塘線開展巡檢。“依托輸電線路數字孿生平臺,我們能實時掌握輸電線路本體狀態、通道環境等信息,更快更準確處置風險隱患。”王曉亮說。
隨著長三角一體化加快推進,嘉興地區基建項目增多,線路運維面臨的外力破壞等風險也呈增加態勢。為了保障電網運行安全,嘉興供電公司構建輸電線路數字孿生平臺,加強自然災害預警、設備損傷預測和通道風險評估,形成電網運行全息感知、風險智能預警、故障智能分析的運維管理模式,輔助人員決策,提升風險隱患處置效率。6月份,輸電線路數字孿生平臺正式投入使用。
全息感知通道狀態
特高壓嘉湖通道西起浙江省湖州市長興縣泗安鎮,東至浙江省嘉興市嘉善縣丁柵鎮,通道全長121.08千米,其中嘉興段61.4千米。通道內架設有1000千伏湖安Ⅰ、Ⅱ線,安塘Ⅰ、Ⅱ線,±800千伏復奉線和錦蘇線等6回特高壓交直流線路以及3回±500千伏超高壓直流線路。
“特高壓嘉湖通道中線路的運維是我們工作的重中之重,投入了較多的人力物力。以前,我們會安排3個組6人,每天巡檢100多基鐵塔,巡線里程超過60千米。”嘉興供電公司輸電運檢中心運維三班班長沈堅說。
輸電線路數字孿生平臺匯集了各類智能裝置監測數據,并應用數字孿生技術建立虛擬輸電線路三維模型。同時,平臺利用創造性塔線環境一體化動態力學仿真手段,能夠模擬設備狀態,預測設備損傷風險,并在判斷存在風險時主動告警。目前,該平臺已應用于特高壓嘉湖通道嘉興段全線。
“平臺上線應用后,我們通過平臺,便可掌握輸電線路的全方位運行狀態以及通道環境情況,現場巡檢工作量大幅下降,運維更精益。”沈堅說。
11月初,第四屆中國國際進口博覽會在上海舉行。嘉興供電公司負責8回總長度233千米的進滬重要輸電線路的保電工作。保電期間,該公司應用輸電孿生平臺共發現并及時處置5處隱患,隱患排查效率提升50%。
及早判斷氣象風險
9月中旬,臺風“燦都”登陸我國東部沿海地區,嘉興也受到一定影響。9月10日,嘉興供電公司輸電運檢中心運行三班操作員張玄通過輸電線路數字孿生平臺開展風險排查時,平臺發出預警通知:“受臺風‘燦都’影響,嘉善縣姚莊鎮北港村、金星村附近的大棚極易產生飄浮物,對通道線路安全運行造成影響。”張玄立即安排運行三班人員對線路設備開展特巡,并通知相關科室、班組做好應急處置措施。
嘉興地處長江三角洲杭嘉湖平原腹心地帶,氣候類型屬于典型的亞熱帶季風氣候,臺風、暴雨、寒潮、雷暴等氣象災害頻發,影響電網輸電線路運行安全。
輸電線路數字孿生平臺接入中國電科院電網設備災害預警等六個氣象、地質災害監控預警中心,結合衛星遙感、微氣象監測等數據,通過仿真計算模擬未來48小時的天氣變化對電網的影響,自主識別線路薄弱斷面,并給出控制風險的建議。
同時,輸電線路數字孿生平臺會加強對通道環境的監測,對識別到的易飄浮物等通道周邊異物開展風險等級預判,并給出相應的應急處置方案。
張玄說:“對于惡劣天氣造成的風險隱患,平臺排查速度快又準,不光能精準研判風險隱患區域,還能給出處置建議,讓運維人員能更有針對性地開展處置。”
精準定位隱患故障
10月20日,輸電線路數字孿生平臺告警提示1000千伏安塘線274號鐵塔下方有稻草堆積壓住鐵塔接地體。值班人員沈堅點擊“鐵塔定位”選項,平臺精準定位鐵塔位置并用三維圖像展現該基鐵塔周邊環境。沈堅立即通知輸電運檢中心運行人員前往現場處置。
輸電線路多分布在野外,線路巡檢范圍廣,部分區段巡檢難度大。傳統的“地毯式”人工巡線方式隱患排查效率較低,故障處置相對滯后。
為提升隱患排查、故障處置效率,嘉興供電公司為輸電線路數字孿生平臺接入了分布式故障裝置數據,讓平臺可以快速確定隱患、故障信息,故障隱患定位精準至單基鐵塔。
同時,輸電線路數字孿生平臺還能綜合實時監測信息、線路運行信息、通道運行環境、微氣象等方面數據,通過模擬仿真的方法判斷故障類型,初步分析故障原因,輔助運維人員快速制訂應急搶修策略。一旦平臺發出風險提示,根據平臺給出的準確故障位置和隱患、故障類型等信息,運維人員可以直接前往現場,有針對性地開展處置,節省了大量時間。
該平臺還具備事后故障智能分析功能,運維人員可以通過搜索功能收集某一故障相關的歷史留存記錄,復盤隱患缺陷處理流程,尋求隱患缺陷的更優解決方法。
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