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集成智能巡检机器人等“黑科技” 海南省新一代电力系统登场

日期:2020-06-10    来源:海南日报  作者:袁宇

国际电力网

2020
06/10
09:29
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关键词: 智能电网 电力系统 变电站设备

伴随着轻微的马达声,一个长相奇特的机器人,悬停在一台电力控制开关柜前,缓缓伸出长“鼻子”贴向柜面。几乎是同时,位于后方控制室的终端屏幕上,显示出检测区域局部放电的测试数据。检测到数值处于正常区间,机器人收回“鼻子”,沿着轨道,向下一个工作点继续移动……

这是6月1日,在博鳌乐城国际医疗旅游先行区(以下简称乐城先行区)的南方电网海南琼海供电局110千伏乐城变电站内,智能巡检机器人工作的场景。

作为海南省首批建成的智能电网项目,乐城先行区智能电网项目一期目前已投运,利用实时数据、5G技术、数字电网平台、智能巡检机器人等一系列“黑科技”,使供电可靠率达99.999%,停电故障处理时间由30分钟大幅缩减至300毫秒。

《海南自由贸易港建设总体方案》提出,“以物联网、人工智能、区块链、数字贸易等为重点发展信息产业。”“建设智慧海南。”作为智慧海南的一部分,海南智能电网正全面融入海南“新基建”的建设发展中,为自贸港建设提供更好的营商环境。

并且,海南省计划在2021年前基本建成省域智能电网,实现全省年户均停电时间降至8小时以内,达到国内一流水平。可以预见的是,未来海南人民的用电质量将大幅提升。

A

这是新一代电力系统

在传统电力系统基础上,智能电网集成了新能源、新材料、新设备及先进的传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等

在110千伏乐城变电站内,有一台利用轨道开展工作的智能巡检机器人。虽然被叫作“机器人”,它却只有两只大大的“眼睛”和一个能伸能缩的“鼻子”。

机器人的两只“眼睛”分别搭载红外热成像仪和可见光摄像头,“鼻子”则搭载了局部放电测试仪等。这一套组合设备,可以实时采集变电站内设备的温度、地电波、超声波、开关状况、高压室环境等信息,并回传到总控中心后台。

“别看它小,却是我们的好助手。”看着机器人“一丝不苟”地执行工作,琼海供电局变电管理所官塘巡维中心站长李欣自豪地说,运维人员只需要预设好巡检点和巡检路线,就能通过主控室对机器人一键下达巡检任务。

机器人巡检变电站设备时,还能同时执行多个任务。李欣说,机器人采集到的数据若有异常,系统会发出报警信号,提醒运维人员采取相应对策,“在它的帮助下,我们实现了对变电站设备运行情况的24小时监控。这在以前是完全无法想象的。”

通过应用先进技术,能实现许多以前不可能完成的任务,这也是李欣对智能电网的认识。“110千伏乐城变电站还应用了先进的微环境控制系统,能够自动监控变电站汇控柜、机构箱及端子箱内的温度、湿度、凝露等环境要素,并智能地采取应对措施。这在以前也是无法做到的。”李欣说。

那么,在有了应用机器人辅助的智能电网项目后,电网运维工人的工作发生了啥变化?

6月1日当天,在110千伏乐城变电站文治开闭所,琼海供电局配电管理中心配电运维二班班长刘大荣和安全员张国刚,正在对开闭所内的设备运行情况进行人工巡查。

自乐城先行区智能电网项目一期建成后,两人前来现场巡查的次数屈指可数。但这并非他们对巡查工作不上心。“因为智能电网建成后,后方控制室实现了全程线上监控,一般情况下已经不需要人工介入了。”刘大荣说。

在传统电网时代,刘大荣和张国刚需要定期巡检线路上的各类设备。“我们十多个人,要巡查五六个镇的设备,工作量非常大。智能电网应用后,覆盖的区域内都不再需要进行人工日常巡检了。”刘大荣说。

在他看来,智能电网的定义,就是在电网运行中,尽可能减少人工介入,让更多工作从一线转入后台,“现在我们也在大力培养熟悉后台操作的运行人员,相信随着智能电网的全面铺开,未来一线人员的大量工作将被计算机接替。”

事实上,智能电网从发电端到输电和变电端,再到配电侧以及用电端等,均应用了目前最先进的技术手段,集成新能源、新材料、新设备,以及先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等。作为新一代的电力系统,智能电网具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效地运行。

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这是能自动化运作的智慧平台

信息技术使电力流和信息流双向互动,帮助智能电网获得设备快速定位、运维轨迹跟踪等功能

为何智能电网应用后,能极大降低人工巡检的工作量呢?这可不仅仅是机器人的功劳,背后还有信息技术这一“功臣”。

“在智能电网项目中,数据无处不在。”琼海供电局建管中心项目经理曾力举例介绍,接入开关柜、电缆等设备本体的监测装置和局部放电传感器,可在线监测配电设备的运行情况;连接配电房、电缆沟等设施的温湿度传感器和控制器,可在线监测设备运行的环境;而智能门禁、烟雾传感器、气体灭火装置,则可实现对设施的安防保障。

这些监测结果形成的大数据,构建起了一个庞大的物联网,代替人工实现了对设备运行的24小时实时监控。

在文治开闭所内,海南日报记者就体验到了室内环境智能控制的全过程。在刘大荣等人打开大门约10分钟后,开闭所内部温度明显升高。而安装在开闭所内的温湿度传感器和控制器,自动评估实时温度后,向空调发出了“增强制冷”的指令,所内的温度重新降了下来。

在采访中海南日报记者还注意到,安全员张国刚佩戴的安全帽与众不同——右边帽檐下加装了一个类似探头的白色装置。

“这里面内置了识别设备。”张国刚向海南日报记者展示这个特殊的安全帽,在人工操作开关柜前,需要先用装置识别解锁,“通过识别,设备的所有运行情况会发送到后方控制中心,同时所有的人工操作也会被记录下来,实现操作全程留痕。”

智能安全帽还搭载了一个摄像头,与控制中心实时通信。安全员所看到的现场画面,摄像头也会同步将其传输到控制台,为后方决策提供现场信息。

“信息技术的深度应用,帮助智能电网获得了设备快速定位、设备台账获取、运维轨迹跟踪等功能,还实现了设备智能运维以及设备全寿命周期的全信息化管理。”曾力表示,信息技术还具备遥信、遥测、遥控等功能,数据充分流动,让智能电网的核心功能——智能分布式馈电线路自动化功能得以实现。

智能分布式馈电线路自动化,即智能电网的分段决策与控制管理模式,将线路分成若干段,再搭配独立的测控装置,通过配电终端之间的相互通信,就能实现故障定位、故障隔离以及线路转供,在排障效率上体现了极大的优势。

“当上游出现故障后,故障点即被隔离,同时,信号被立即传递至下游联络开关,经延时后合闸,快速恢复非故障区域的供电。”刘大荣说,信号在智能电网专用网络中传递,动作时间缩短至毫秒级,大约300毫秒即可完成切换。在传统电网时期,对相同故障的处理时间一般为30分钟,“现在乐城先行区内基本实现‘无感停电’,用户年平均停电时间不超过5分钟。”

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这是为未来打造的稳定能量网

海南省正大力建设智能电网综合示范省,发力技术创新,补齐基建短板,为加快推进海南自贸港建设作贡献

当前,海南省正大力建设智能电网综合示范省。2019年,海南省提出智能电网建设方案,计划从2019年至2021年,全省电力行业累计投资530亿元,到2021年基本建成安全、可靠、绿色、高效的省域智能电网,到2025年全面建成智能电网综合示范省,到2030年推动全省电力营商环境达到世界一流水平。

乐城先行区智能电网示范项目一期的建成投用,为省域智能电网建设提供了可借鉴的实践经验。

“乐城先行区智能电网项目供电可靠率高达99.999%,大幅降低停电的可能性并缩短停电时间。”琼海供电局相关负责人表示,坚强的智能电网,将为自贸港建设提供有力支撑。

6月1日出炉的《海南自由贸易港建设总体方案》提出,“以物联网、人工智能、区块链、数字贸易等为重点发展信息产业。”“建设智慧海南。”

基于先进的通信技术,乐城先行区智能电网示范项目的应用范围得到进一步拓宽。目前,琼海供电局已布点建设集智能照明、无线网络、视频监控、信息发布、紧急呼叫、紧急报警等功能为一体的智慧路灯,布局建设集棚顶光伏、储能装置、充电桩等于一体的光储充一体化充电站,皆与智能电网建立互联共享,实现电力流和信息流双向互动——这将有助于实现城市基础设施的智能化,为智慧海南建设夯实基础。

海南电网公司有关负责人表示,公司将在补齐传统基础设施短板的同时,重点突出数据型、网络型基础设施建设,发力科技端,全面融入海南“新基建”建设发展中,为海南自贸港建设作出贡献。

今年1月10日,海南电网公司与中国电器科学研究院签约合作,就热带海岛环境对电力装备的影响开展体系化的研究,以解决热带海岛环境中电网装备的失效问题,为海南自贸港建设提供更可靠的智能电网支撑。

一组数据,可以直观看出海南电网近些年不断升级带来的成果。从2016年到2019年,通过海南电网提升三年行动计划,全省年户均停电时间从2016年的43个小时降至18个小时,降幅达60%。受益于省域智能电网的建设,到2021年,海南全省年户均停电时间预计将降至8小时以内,达到国内一流水平。

    

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