张宇阳
党的二十大报告指出,科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力。国网冀北超高压公司以习近平总书记科技创新重要论述为指引,坚持创新引领,深入实施国网冀北电力有限公司“科技创新三年登高行动方案”,积极推进数智赋能护航新型电力系统建设,以科技力量助力“两个标杆”建设。
应用数字孪生 实现可视化建模
11月10日,在张北柔性直流电网工程中都换流站,迎峰度冬特巡正在有序进行。超高压公司直流检修班副班长张晓飞熟练地运用中都换流站数字孪生系统对阀厅关键设备进行巡护,这是该公司数字换流站建设的重要一环。
主控室电脑屏幕上,不仅全景显示出中都换流站一、二次设备的实际运行状态与换流站结构三维立体模型,还涵盖了上千块表计的实时信息。张晓飞一边灵活运用鼠标键盘操控电脑,一边介绍说:“这就是中都换流站的数字孪生系统。有了它能够全时段、近距离跟踪阀厅关键设备运行状态,保障世界首台首套设备安全稳定运行。”
中都换流站数字孪生系统运用了状态感知、数据融合、云计算、三维建模等物联网先进技术,实现了换流站可视化建模。同时,在年度检修中,数字孪生系统还能够利用测距功能快速得出作業的安全距离、转弯半径和机构高度,并依托设备状态监控评估检修方案。
无人机巡检再升级 实现全时响应
作为张北柔性直流电网工程的重要送端站,中都换流站承担着为北京地区电网提供充足“绿电”的重任。在今年年度检修工作中,超高压公司还在阀厅内完成了自主巡检无人机的升级部署,在空载加压工况下的特定区域飞行与阀厅带电执行巡检任务飞行两个方面实现了新的突破。
“利用这次年检的窗口期,我们对智能化航空站和空间定位系统都进行了升级。目前,智能航空站内可储存两架小型无人机,并增加了远程操控更换备机的功能,能够实现全时响应。”超高压公司柔直运检创新团队成员安海清说。
张北柔性直流电网工程阀厅内设备结构复杂,距地面高度15米,日常需要检视检查的项目有万余项之多。在带电运行期间,运检人员无法进入阀厅对设备进行巡视检查,传统的墙壁固定式摄像头已经无法满足换流设备高可靠性运行要求,因此,阀厅自主巡检无人机应运而生。
随着安海清启动“一键起飞”命令,智能航空站仓门缓缓打开,无人机由机巢内部自动升至起降平台做起飞前自检测,随着旋翼高速旋转,无人机快速按照既定路线向巡检目标飞去。
安海清介绍说:“一旦无人机在执行任务中出现续航不足的情况,便自动返航至机巢内更换电池,全程无需人工辅助参与。”
“空天地”立体巡检 实现超前防控
“在迎战台风杜苏芮期间,我们运用卫星监测、无人机自主巡检、专群结合等‘空天地立体巡检模式,全方位保障了辖区多条重要输电通道的安全、畅通。”11月10日 ,超高压公司张家口输电运维班巡线员郑刚介绍说。
超高压公司巡检辖区跨越京、津、冀、晋、蒙、辽六个省、市、自治区,担负着500千伏北京环网及“西电东送”“北电南供”输电通道的安全运维责任,输变电设备点多、线长、面广。为更好地提高巡检质效,该公司成立生产管控中心,闭环应用“空天地”立体巡检模式,极大提升输电通道运行状态的感知和管控水平,保障了输电通道突发性、偶发性隐患的有效预警和超前防控。
据介绍,无人机采取人工示教、激光点云双技术路线。一键起飞后,能够自主巡检航线,快速建立航线库,自动提取杆塔巡视点,计算出最佳的拍摄点位置自动巡检拍照。
在一系列智能运检手段辅助下,超高压公司作业效率进一步提升,安全保障进一步加强。
此外,该公司推广应用的“自主管控检修”模式、“五级四化”“网格化管理”管理体系,以及常态化开展的清单式跟踪治理,使得交叉作业、高空作业、吊车作业等关键风险点的作业流程进一步优化。据悉,张北柔性直流电网工程已累计向北京地区输送清洁电量238亿千瓦时,单站能量可用率平均提高1.79%,142条重要输电通道实现全天候、可视化在线监控全覆盖。