“根據(jù)設(shè)計,甬港變想要實現(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)正是時下智能變電站實現(xiàn)迭代升級的“熱門”關(guān)鍵技術(shù)之一。
作為實現(xiàn)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(shù)的應(yīng)用是浙江持續(xù)推進變電站智能化建設(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、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)運行狀態(tài),實現(xiàn)電氣設(shè)備不同狀態(tài)的自動切換,優(yōu)化了變電站運維方式。
實際上,在變電站運維中,“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500千伏變電站的運維。當(dāng)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(shù)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(shù)更先進、自動化程度更高。而在更早時候,該技術(shù)已應(yīng)用于更低電壓等級的220千伏變電站運維,實現(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(xiàn)防誤‘雙校核’、狀態(tài)‘雙確認(rèn)’,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(shù)專家計榮榮說。
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。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,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)備運行狀況,第一時間查找缺陷,確保設(shè)備安全可靠運行。
深化機器人巡檢應(yīng)用 推動變電站運維更高效
新技術(shù)手段的高效性正在智能變電站運維中得到充分體現(xiàn)。以切換500千伏線路運行狀態(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%。而智能巡檢機器人的出現(xiàn),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(nèi),一臺機器人準(zhǔn)時駛出房間,按照預(yù)設(shè)路線對變電站內(nèi)設(shè)備進行常規(guī)巡查。完成規(guī)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(jiān)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(chǔ)巡查工作必須由運維人員執(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)深化機器人應(yīng)用。變電站戶外智能巡檢機器人、戶內(nèi)軌道巡檢機器人……傳統(tǒng)變電站內(nèi)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(shè)備的圖像巡視、記錄設(shè)備信息、異常自動報警等工作,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(jù)統(tǒng)計,目前浙江省內(nèi)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(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,變電站運維人員大大減少,此時,不會‘中毒’的機器人就展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。”吳金祥說。智能巡檢機器人的應(yīng)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(wǎng)浙江電力還推進巡檢機器人智能聯(lián)網(wǎng),通過變電設(shè)備數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化比對,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)資源多個站點同類型設(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。
“進一步推動人力資源優(yōu)化調(diào)整,實現(xiàn)機器人替代人工開展常規(guī)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(xiàn)站內(nèi)常規(guī)運維使用機器人代人。”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器人單軌制巡檢條件,進而實現(xiàn)無人值守。
深化電網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用 推動變電站運維更綠色
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,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(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,進而減少站內(nèi)設(shè)備占用面積,同時減少變電設(shè)備的外露,提升環(huán)保性。
與此同時,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,不但降低了成本,也切實降低了變電站內(nèi)部的電磁、輻射等環(huán)境污染。
當(dāng)前,我國正在持續(xù)推進能源生產(chǎn)和消費革命。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”等先進技術(shù)在電網(wǎng)建設(shè)運維中的應(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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