“根據(jù)設(shè)計(jì)，甬港變想要實(shí)現(xiàn)‘一鍵順控’智能操作，需安裝240個工業(yè)視頻級攝像頭實(shí)現(xiàn)智能識別，而且控制系統(tǒng)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(shè)現(xiàn)場已陸續(xù)復(fù)工，國網(wǎng)浙江省電力有限公司的電力技術(shù)專家們來到現(xiàn)場參與籌建研討，而他們討論的“一鍵順控”技術(shù)正是時(shí)下智能變電站實(shí)現(xiàn)迭代升級的“熱門”關(guān)鍵技術(shù)之一。
作為實(shí)現(xiàn)智能變電站全自動以及更智能、更高效、更安全的運(yùn)維管控手段之一，“一鍵順控”技術(shù)的應(yīng)用是浙江持續(xù)推進(jìn)變電站智能化建設(shè)的縮影。近年來，國家電網(wǎng)有限公司積極推動智能電網(wǎng)建設(shè)。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(shù)模式建設(shè)。國網(wǎng)浙江電力以智能變電站建設(shè)為抓手，持續(xù)深化三維設(shè)計(jì)、智慧工地等手段應(yīng)用，全方位提升變電站智能化建設(shè)水平;深化“一鍵順控”、機(jī)器人巡檢、工業(yè)視頻等技術(shù)應(yīng)用，推行變電站無人值守，全方位提升變電站運(yùn)維智能化水平。截至目前，浙江省內(nèi)500千伏智能化變電站數(shù)量已達(dá)20座，占全省500千伏變電站總數(shù)的40%。
深化數(shù)字信息技術(shù)應(yīng)用 推動變電站運(yùn)維更安全
“一鍵順控”技術(shù)通過監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)置順控票和操作規(guī)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(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備不同狀態(tài)的自動切換，優(yōu)化了變電站運(yùn)維方式。
實(shí)際上，在變電站運(yùn)維中，“一鍵順控”并不是最新出現(xiàn)的技術(shù)。2019年，浙江已將這一技術(shù)用于500千伏變電站的運(yùn)維。當(dāng)年6月，500千伏艮山變電站投運(yùn)，成為浙江省首個使用“一鍵順控”技術(shù)的超高壓變電站。今年1月17日，500千伏長潭變電站投運(yùn)，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(shù)更先進(jìn)、自動化程度更高。而在更早時(shí)候，該技術(shù)已應(yīng)用于更低電壓等級的220千伏變電站運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)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(diǎn)之一。以計(jì)算機(jī)、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(shí)實(shí)現(xiàn)防誤‘雙校核’、狀態(tài)‘雙確認(rèn)’，有效避免誤操作，運(yùn)維更安全。”浙江電力檢修公司自動化技術(shù)專家計(jì)榮榮說。
2014年，浙江第一座全數(shù)字化變電站，也是華東地區(qū)首個全數(shù)字化超高壓變電站——500千伏吳寧變投運(yùn)。這座變電站按照數(shù)字化和智能化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求。它的投運(yùn)，拉開了浙江推動變電站數(shù)字化建設(shè)、改造的序幕。如今，在500千伏甬港變的運(yùn)維中，這些數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為基本配置。
全自動“一鍵順控”只是信息化技術(shù)應(yīng)用的一個縮影。在500千伏長潭變，大量智能監(jiān)控視頻被應(yīng)用在變電設(shè)備上，監(jiān)控人員在后臺可以調(diào)動任意一個攝像頭查看設(shè)備運(yùn)行狀況，第一時(shí)間查找缺陷，確保設(shè)備安全可靠運(yùn)行。
深化機(jī)器人巡檢應(yīng)用 推動變電站運(yùn)維更高效
新技術(shù)手段的高效性正在智能變電站運(yùn)維中得到充分體現(xiàn)。以切換500千伏線路運(yùn)行狀態(tài)為例，如果采用傳統(tǒng)操作方式，需配置2名監(jiān)控后臺和1名現(xiàn)場核對人，完成整個操作任務(wù)需40分鐘。“一鍵順控”技術(shù)將這一流程縮短至5分鐘。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，采用“一鍵順控”技術(shù)的智能站相比常規(guī)變電站，人力節(jié)省50%，工作效能提升70%。而智能巡檢機(jī)器人的出現(xiàn)，則進(jìn)一步提升了變電站運(yùn)維效率。
3月10日中午，在500千伏瓶窯變內(nèi)，一臺機(jī)器人準(zhǔn)時(shí)駛出房間，按照預(yù)設(shè)路線對變電站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行常規(guī)巡查。完成規(guī)定動作后，機(jī)器人前端的攝像頭隨即生成圖像并實(shí)時(shí)傳送給監(jiān)控后臺，運(yùn)維人員通過分析圖片，即可了解變電站運(yùn)行情況。“在這之前，這些基礎(chǔ)巡查工作必須由運(yùn)維人員執(zhí)行。他們將拍下的圖片手動傳送到系統(tǒng)上再進(jìn)行分析，非常繁瑣。”浙江電力檢修公司吳金祥說。
近年來，國網(wǎng)浙江電力持續(xù)深化機(jī)器人應(yīng)用。變電站戶外智能巡檢機(jī)器人、戶內(nèi)軌道巡檢機(jī)器人……傳統(tǒng)變電站內(nèi)的人工巡視逐漸被機(jī)器人巡視替代。機(jī)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(shè)備的圖像巡視、記錄設(shè)備信息、異常自動報(bào)警等工作，可替代人工開展現(xiàn)場設(shè)備的紅外巡視、可見光巡視、表計(jì)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(yùn)維效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前浙江省內(nèi)220千伏及以上變電站機(jī)器人覆蓋率超過75%。
機(jī)器人在變電站的應(yīng)用，在此次新冠肺炎疫情防控期間發(fā)揮了重要作用。“由于疫情防控需要，變電站運(yùn)維人員大大減少，此時(shí)，不會‘中毒’的機(jī)器人就展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。”吳金祥說。智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，在有效防止人員交叉感染的同時(shí)，也保障了變電站安全運(yùn)行。國網(wǎng)浙江電力還推進(jìn)巡檢機(jī)器人智能聯(lián)網(wǎng)，通過變電設(shè)備數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化比對，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)資源多個站點(diǎn)同類型設(shè)備比對，做到“橫向+縱向”數(shù)據(jù)分析，更高效地發(fā)現(xiàn)與處理設(shè)備潛在異常。
“進(jìn)一步推動人力資源優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人替代人工開展常規(guī)巡檢工作，是我們推動變電站運(yùn)維更高效的有效手段之一，最終要實(shí)現(xiàn)站內(nèi)常規(guī)運(yùn)維使用機(jī)器人代人。”國網(wǎng)浙江電力設(shè)備部負(fù)責(zé)人錢平表示。據(jù)了解，目前浙江所有500千伏變電站均基本具備機(jī)器人單軌制巡檢條件，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人值守。
深化電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用 推動變電站運(yùn)維更綠色
在杭州市錢塘智慧城西側(cè)一處高架橋下，一座灰色建筑緊鄰住宅而建。若非有導(dǎo)線從里延伸出來，很難發(fā)現(xiàn)這是一座超高壓變電站。這是浙江首座全戶內(nèi)超高壓變電站——500千伏艮山變。
錢塘智慧城是杭州數(shù)字時(shí)尚產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，人口密集，建設(shè)超高壓變電站對土地和環(huán)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(shè)朝集約、綠色、環(huán)保方向發(fā)展，國網(wǎng)浙江電力提出建設(shè)全戶內(nèi)智能站。2019年6月，500千伏艮山變建成投運(yùn)，占地面積僅約1.4萬平方米。與之鮮明對比的是，1987年投運(yùn)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(shè)備在智能變電站的應(yīng)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(yīng)用。它能將變電站中的隔離開關(guān)、斷路器、接地開關(guān)等設(shè)備優(yōu)化組合成一個整體，大大縮減設(shè)備體積，進(jìn)而減少站內(nèi)設(shè)備占用面積，同時(shí)減少變電設(shè)備的外露，提升環(huán)保性。
與此同時(shí)，在智能變電站中，傳統(tǒng)的電纜逐步被光纜取代。各類電子設(shè)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(fèi)，不但降低了成本，也切實(shí)降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等環(huán)境污染。
當(dāng)前，我國正在持續(xù)推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。國網(wǎng)浙江電力將持續(xù)推動智能變電站建設(shè)，深化“大云物移智”等先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)維中的應(yīng)用，努力服務(wù)公司建設(shè)具有中國特色國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，助力浙江高水平全面建成小康社會。
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