國網(wǎng)上海超高壓公司研發(fā)應(yīng)用數(shù)字化成果提升主網(wǎng)運維質(zhì)效

　　“這是‘天擎’機器人，能夠精準(zhǔn)識別直徑僅4毫米的銷孔，并將配套的銷釘插入其中，相當(dāng)于在百米高空的輸電線路上穿針引線……”7月28日，在2025世界人工智能大會國家電網(wǎng)展區(qū)，國網(wǎng)上海超高壓公司輸電專業(yè)工程師何冰向參會嘉賓介紹團隊的創(chuàng)新成果。與“天擎”機器人一同亮相展區(qū)的還有“天樞”自主巡檢機器狗和上海主網(wǎng)智慧運維平臺。這些成果已在上海主網(wǎng)運維中應(yīng)用，大幅提升了運維質(zhì)效。

　　近年來，上海主網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，現(xiàn)有220千伏及以上電壓等級變電站137座、主變壓器440臺，線路435條、總長度超5800千米。國網(wǎng)上海超高壓公司聚焦上海主網(wǎng)運維數(shù)智化轉(zhuǎn)型目標(biāo)，加速人工智能應(yīng)用場景建設(shè)，探索新設(shè)備、新技術(shù)在主網(wǎng)運維工作中的落地應(yīng)用，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

　　線路隱患缺陷精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)快速處置

　　過去，輸電線路運檢工作中發(fā)現(xiàn)銷釘缺失或松動等缺陷，大多需要人工爬塔排查消除，耗時耗力且存在安全風(fēng)險。

　　2022年，“天擎”機器人投用，集成基于深度學(xué)習(xí)的缺陷檢測算法和高精度視覺識別技術(shù)，能夠準(zhǔn)確識別絕緣子串上的銷釘缺失等情況。依托“激光雷達+視覺SLAM多傳感器融合定位”技術(shù)，“天擎”機器人能在百米高空中精準(zhǔn)定位隱患點，識別直徑僅有4毫米的銷孔，完成銷釘抓取、穩(wěn)定對位、準(zhǔn)確插入等操作，用時不超過1分鐘。此外，“天擎”機器人有著基于超材料的抗電磁干擾外殼，能有效屏蔽特高壓強電磁場干擾，保障通信控制信號通暢。

“天擎”機器人在開展高空作業(yè)。

　　目前，“天擎”機器人已在±800千伏復(fù)奉線、1000千伏吳塘線和安塘線等特高壓線路上海段運維工作中全面應(yīng)用，針對線路上的銷釘缺失及松動隱患開展自主作業(yè)，防止金具連接件脫落等故障發(fā)生。

　　除了銷釘缺失或松動等輸電線路本體缺陷，外力破壞也是影響電網(wǎng)安全運行的重要因素。為了加強外力破壞隱患防范治理，國網(wǎng)上海超高壓公司研發(fā)應(yīng)用了一系列數(shù)字化成果。

　　2021年8月，國網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心，通過專用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)鐵塔和導(dǎo)線上安裝的8611套智能終端互聯(lián)，應(yīng)用人工智能算法模型實時監(jiān)測分析輸電通道環(huán)境、線路狀態(tài)、氣象信息等數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)外力破壞隱患和故障，做到24小時守護輸電線路安全運行。

　　此外，國網(wǎng)上海超高壓公司組建上海電網(wǎng)“鷹眼”無人機智巡中心，可以遠程啟動輸電巡檢無人機，操縱無人機自主飛抵隱患點，精準(zhǔn)排查、快速處置監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的外力破壞隱患等。該公司還通過優(yōu)化無人機機巢布點，將機巢半徑4千米范圍內(nèi)的無人機響應(yīng)時間縮短至8分鐘，進一步提升了處置效率。

　　7月29～30日，今年第8號臺風(fēng)“竹節(jié)草”影響上海期間，上海電網(wǎng)輸電數(shù)字化監(jiān)控中心與“鷹眼”無人機智巡中心協(xié)同發(fā)揮作用，及時發(fā)現(xiàn)并處置異物纏繞導(dǎo)線等隱患18處。

　　變電站巡檢效率更高運維更智能

　　隨著上海主網(wǎng)發(fā)展，變電站數(shù)量增多，傳統(tǒng)運維模式難以滿足變電站精益運維需求。2023年，國網(wǎng)上海超高壓公司結(jié)合主網(wǎng)新一代集控站建設(shè)，啟動變電站智能巡檢系統(tǒng)試點建設(shè)，推動變電站運維轉(zhuǎn)型升級。目前，該系統(tǒng)已在上海主網(wǎng)6座變電站應(yīng)用。

“天樞”自主巡檢機器狗在變電站巡檢。

　　以500千伏三林變電站為例，變電站智能巡檢系統(tǒng)接入了設(shè)備區(qū)域的54臺攝像頭、3臺機器人、3臺無人機等裝置監(jiān)測數(shù)據(jù)，智能巡檢點位達到6356個，各類表計接入率達80.5%。該系統(tǒng)還能開展設(shè)備可見光及紅外測溫等工作，確保不遺漏站內(nèi)設(shè)備隱患缺陷。

　　“變電站智能巡檢系統(tǒng)可替代約60%的人工防外力破壞巡檢、50%的人工例行巡檢和60%的人工保電回路特巡，使運維人員減少重復(fù)性工作，有更多時間專注于設(shè)備狀態(tài)分析、故障診斷等更復(fù)雜的工作，實現(xiàn)了人力資源優(yōu)化配置和運維效率顯著提升。”三林變電站運維人員莊衛(wèi)忠介紹。

　　今年7月，“天樞”自主巡檢機器狗在220千伏楊高、練塘、新通變電站試點應(yīng)用，并接入變電站智能巡檢系統(tǒng)，進一步提升巡檢效率和隱患識別準(zhǔn)確率。

　　“天樞”自主巡檢機器狗搭載了多模態(tài)智能感知系統(tǒng)，集成高分辨率可見光、紅外熱成像、局部放電超聲傳感技術(shù)，能精準(zhǔn)識別屏柜內(nèi)信號指示燈等精密部件及變壓器本體等設(shè)備的運行狀態(tài)，還可以自主執(zhí)行局部放電試驗等檢測任務(wù)。完成“巡邏”后，“天樞”自主巡檢機器狗還能智能校核巡檢結(jié)果并自動上傳記錄，生成巡檢報告。

　　形成“智能體+具身智能”運維新模式

　　今年8月，國網(wǎng)上海超高壓公司基于光明電力大模型開發(fā)了上海主網(wǎng)智慧運維平臺，貫通智能巡檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)通道，整合了設(shè)備實時狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)、高清視頻監(jiān)控流、無人機與機器人回傳信息等多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了“智能體+具身智能”主網(wǎng)運維新模式。

　　上海主網(wǎng)智慧運維平臺包括六大智能體，具備巡檢任務(wù)編排、風(fēng)險判別、缺陷識別、輔助決策、告警聯(lián)動、異物監(jiān)控等功能，還接入生產(chǎn)精益化管控系統(tǒng)、量測中心、統(tǒng)一視頻平臺、企業(yè)級氣象中心、數(shù)據(jù)中臺、“電網(wǎng)一張圖”等系統(tǒng)平臺，具備主網(wǎng)線路和設(shè)備運行狀態(tài)全要素感知能力，實現(xiàn)了“感知-決策-執(zhí)行”智能閉環(huán)。

　　上線以來，上海主網(wǎng)智慧運維平臺在變電站數(shù)智化運維等工作中作用明顯。8月25日，1000千伏練塘變電站值班人員應(yīng)用該平臺的巡檢任務(wù)編排功能，不到5分鐘就生成了一份詳細(xì)標(biāo)注著站內(nèi)主變壓器運行參數(shù)與歷史曲線的分析圖表。隨后，值班人員通過該平臺向站內(nèi)智能設(shè)備發(fā)出自主巡檢指令，遠程操控346臺智能攝像頭精準(zhǔn)監(jiān)控、巡檢機器人實時測量運行數(shù)據(jù)、無人機飛巡監(jiān)控盲區(qū)。該平臺實時將所有智能設(shè)備傳回的數(shù)據(jù)進行互聯(lián)分析，對比歷史運行信息，并結(jié)合氣溫等情況預(yù)判潛在隱患，為作業(yè)人員精準(zhǔn)運維提供參考。

　　隨著更多智能設(shè)備和智能體的加入，上海主網(wǎng)智慧運維平臺將進一步推動主網(wǎng)運維向智能協(xié)同轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)從“被動修故障”到“主動防風(fēng)險”的升級。(作者：邸超 供圖：國網(wǎng)上海超高壓公司)