2019年，國網上海市電力公司在大型變電站中推廣微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)。同年，上海電力檢修公司借助“大云物移智”等先進技術研發(fā)的基于移動互聯(lián)的變電站智慧運檢(又稱“變電物聯(lián)通”)平臺及APP正式上線應用。為了確保運維人員及時獲取無人值守變電站的實時氣象信息，上海電力檢修公司在平臺中集成了微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)。一年多來，變電物聯(lián)通已經成為一線運維人員的好幫手。
巡檢數據“一網通用”
近年來，隨著人工智能與通信技術的發(fā)展，各類智能巡檢裝置廣泛應用于變電站運維工作。但各類巡檢裝置相互獨立，存在“數據孤島”，數據價值沒有被充分挖掘。
變電物聯(lián)通是應用于220千伏及以上變電站的變電巡檢設備的移動互聯(lián)平臺。該平臺及APP將各類智能變電巡檢移動設備互聯(lián)互通，讓所有巡檢數據“一網通用”，實現(xiàn)統(tǒng)一管理、分析及應用。
變電物聯(lián)通包含地圖導航、即時通信、臺賬信息、信息通知、微氣象、“重癥監(jiān)護”、紅外智能識別、自適應防異物、輔助巡檢、智能頭盔及巡檢機器人等模塊，功能覆蓋變電站日常運維管理的方方面面。平臺實現(xiàn)“1+N”(一個平臺+多個可擴展模塊)模式下的數據深度挖掘和綜合利用，用數據和網絡代替人工，消除了無人站運維管理中存在的盲區(qū)。
平臺不僅可以實時、靈活地遠程管控站內巡檢設備，及時發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患并通知運維人員迅速處理，提升電網運行安全質量，還可以提供重要的決策數據，提高設備運檢效率。其中，微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)和“重癥監(jiān)護”系統(tǒng)是平臺中最為常用的兩個模塊。
實時掌握高精度氣象信息
上海瀕江臨海，氣象環(huán)境復雜多變。2011年臺風“梅花”、2012年臺風“?？?rdquo;、2014年臺風“鳳凰”及2018年的臺風對上海的“四連擊”均給上海電網造成了較大影響。以往在應對臺風等惡劣天氣時，供電企業(yè)主要從氣象部門獲取宏觀的環(huán)境氣象信息，但無法了解單個重點區(qū)域變電站受臺風、雷雨天氣的影響程度以及其他實時氣象數據。
為了獲得高精度的氣象信息，滿足變電站針對性防災需求，國網上海電力從2019年開始推進變電站微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)建設。目前，系統(tǒng)已在1000千伏練塘變電站，500千伏顧路、遠東、亭衛(wèi)變電站和220千伏亭大、臨港、海洋變電站等24座變電站中安裝應用。
臨港變電站位于上海市奉賢區(qū)，地理位置靠近東海。站內安裝的微氣象傳感器采集裝置包括空氣溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器、雨量傳感器等信號采集設備。裝置支持太陽能供電、220伏交流供電兩種供電模式，并加裝了遠距離通信輸出模塊，具備變電站氣象信息采集、輸出功能。為了滿足數據傳輸需要，站內還配置了規(guī)約轉換裝置1套，支持多種通信協(xié)議。
2020年迎峰度夏期間，上海電網先后經歷超長梅雨季、持續(xù)高溫和臺風的多重考驗。微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用，及時為運維人員提供了溫度、濕度、風速、雨量等7類氣象信息。其中的溫度、濕度、風速為實時值;雨量值為最近6小時內的累積值，即每30分鐘計算一次前6小時累積雨量。所有的氣象數據均保存至后臺服務器，運維人員可通過手機APP實時查看。目前，24座變電站的氣象數據均有歷史數據庫。
“這為我們更精準地調配人力資源、更精細地執(zhí)行設備運維舉措提供了支撐。由于措施正確、及時，安裝微氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)的24座變電站在2020年迎峰度夏期間均未發(fā)生設備樓進水、異物吹入變電站造成設備跳閘等情況。”上海電力檢修公司變電運維中心運行專職胡斌介紹。
24小時全天候跟蹤設備缺陷
2020年11月15日，上海電力檢修公司天山中心站運維人員趙俊偉把一個帶有紅外測溫系統(tǒng)、可靈活移動的布控球安裝到存在發(fā)熱缺陷的220千伏武威變電站渡威2122副母線刀閘旁。之后，運維人員通過變電物聯(lián)通APP實時監(jiān)測刀閘溫度，跟蹤發(fā)熱變化趨勢，為最終成功開展停役消缺提供了詳細的數據。而如果按照傳統(tǒng)的做法，運維人員需要每隔4至8小時對發(fā)熱設備進行一次現(xiàn)場紅外測溫。
這個布控球是“重癥監(jiān)護”系統(tǒng)的組成部分，被運維人員稱為觀察設備缺陷的“第三只眼”。“重癥監(jiān)護”系統(tǒng)主要通過移動高清視頻探頭和紅外測溫裝置全天候監(jiān)測存在隱患的設備，常用于監(jiān)測一次設備發(fā)熱、注油設備油位降低、變電站滲漏水、充氣設備壓力報警等缺陷和異常。由于體積輕巧、攜帶安裝方便、功能強大，“重癥監(jiān)護”系統(tǒng)深受運維人員的歡迎。
“‘重癥監(jiān)護’系統(tǒng)可靈活布設于各電壓等級變電站。2020年，我們累計監(jiān)控各類缺陷52個，特別是迎峰度夏期間針對19處有發(fā)熱隱患的設備進行了持續(xù)監(jiān)控。”胡斌介紹。
2020年年底，在寒潮到來前，運維人員根據之前的設備排查情況，將布控球有針對性地安裝在一些高負荷運行、易發(fā)生缺陷的主變、斷路器和刀閘旁，實時監(jiān)測設備健康狀況，確保第一時間處置異常狀況。
在變電物聯(lián)通平臺的各項應用模塊中，紅外智能識別模塊可通過紅外智能識別系統(tǒng)實時判定設備類型及缺陷性質;自適應防異物模塊通過防外破系統(tǒng)對入侵變電站的異物進行精確識別與即時報警;巡檢機器人模塊通過可定制化任務系統(tǒng)，操控巡檢機器人靈活巡檢。此外，運維人員戴著AR眼鏡可通過輔助巡檢模塊實時調閱設備信息及錄入巡檢數據。
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