“根據(jù)設計，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——500千伏甬港變建設現(xiàn)場已陸續(xù)復工，國網(wǎng)浙江省電力有限公司的電力技術專家們來到現(xiàn)場參與籌建研討，而他們討論的“一鍵順控”技術正是時下智能變電站實現(xiàn)迭代升級的“熱門”關鍵技術之一。
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”技術的應用是浙江持續(xù)推進變電站智能化建設的縮影。近年來，國家電網(wǎng)有限公司積極推動智能電網(wǎng)建設。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模式建設。國網(wǎng)浙江電力以智能變電站建設為抓手，持續(xù)深化三維設計、智慧工地等手段應用，全方位提升變電站智能化建設水平;深化“一鍵順控”、機器人巡檢、工業(yè)視頻等技術應用，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)字信息技術應用 推動變電站運維更安全
“一鍵順控”技術通過監(jiān)控系統(tǒng)的預置順控票和操作規(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。2019年，浙江已將這一技術用于500千伏變電站的運維。當年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，技術更先進、自動化程度更高。而在更早時候，該技術已應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’，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)字化和智能化標準建設，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求。它的投運，拉開了浙江推動變電站數(shù)字化建設、改造的序幕。如今，在500千伏甬港變的運維中，這些數(shù)字化技術已經(jīng)成為基本配置。
全自動“一鍵順控”只是信息化技術應用的一個縮影。在500千伏長潭變，大量智能監(jiān)控視頻被應用在變電設備上，監(jiān)控人員在后臺可以調動任意一個攝像頭查看設備運行狀況，第一時間查找缺陷，確保設備安全可靠運行。
深化機器人巡檢應用 推動變電站運維更高效
新技術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，完成整個操作任務需40分鐘。“一鍵順控”技術將這一流程縮短至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，一臺機器人準時駛出房間，按照預設路線對變電站內設備進行常規(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)深化機器人應用。變電站戶外智能巡檢機器人、戶內軌道巡檢機器人……傳統(tǒng)變電站內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備的圖像巡視、記錄設備信息、異常自動報警等工作，可替代人工開展現(xiàn)場設備的紅外巡視、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)，通過變電設備數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化比對，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)資源多個站點同類型設備比對，做到“橫向+縱向”數(shù)據(jù)分析，更高效地發(fā)現(xiàn)與處理設備潛在異常。
“進一步推動人力資源優(yōu)化調整，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)站內常規(guī)運維使用機器人代人。”國網(wǎng)浙江電力設備部負責人錢平表示。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)新技術應用 推動變電站運維更綠色
在杭州市錢塘智慧城西側一處高架橋下，一座灰色建筑緊鄰住宅而建。若非有導線從里延伸出來，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，推動變電站建設朝集約、綠色、環(huán)保方向發(fā)展，國網(wǎng)浙江電力提出建設全戶內智能站。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備在智能變電站的應用。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用。它能將變電站中的隔離開關、斷路器、接地開關等設備優(yōu)化組合成一個整體，大大縮減設備體積，進而減少站內設備占用面積，同時減少變電設備的外露，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部的電磁、輻射等環(huán)境污染。
當前，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，深化“大云物移智”等先進技術在電網(wǎng)建設運維中的應用，努力服務公司建設具有中國特色國際領先的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，助力浙江高水平全面建成小康社會。
