粤港澳大湾区建设,是我国新时期的重要战略。能源输送是其中的重要环节。南方电网超高压公司,始终坚持创新在现代化建设全局中的核心地位,围绕重大工程及前沿技术领域持续开展科技创新,服务西电东送工程建设,促进西部清洁能源消纳,助力粤港澳大湾区发展。同时,对于重大工程的安全运检,他们也在积极探索和应用全新的科技手段。

南方电网超高压公司建设的昆柳龙直流工程,作为国家《能源发展“十三五”规划》及《电力发展“十三五”规划》的跨省区输电重点工程,该工程将实现多项电网技术的创新,并创造多项世界第一:世界上容量最大的特高压多端直流输电工程、首个特高压多端混合直流工程、首个特高压柔性直流换流站工程、首个具备架空线路直流故障自清除能力的柔性直流输电工程,已成为国家特高压多端直流的示范工程。其中,±800千伏的昆北换流站作为该工程的送端站点,每年可送电320亿度,社会经济意义十分重大。

由于换流站承担着连接发电端和输电配电端的核心作用,保障其安全、稳定运行则显得至关重要。如何在大面积、特高压、复杂高密度结构下开展高效、安全的巡检保障工作,已经成为昆北换流站乃至我国电力行业发展的重大挑战。

12月1日,南方电网超高压公司与 DJI  大疆行业应用及合作伙伴中科智云,在昆北换流站联合发布并展示了特高压换流站无人机全自动巡检科技创新成果。

无人机巡检高效、精准 成为复杂电磁环境下最佳选择

昆北换流站副站长王丹

南方电网超高压公司昆明局昆北换流站副站长王丹及值长袁虎强带领与会嘉宾及媒体记者实地参观了换流站阀厅、主控室、GIS室、交流滤波器场与直流场,并现场展示了无人机自动飞行巡检。王丹表示:“昆北换流站作为昆柳龙直流工程的起点,已成为2020年国家新基建大战略的典范工程,具有重大社会经济意义。为了保障了西电东送工程的安全落地,站内依托无人机自动巡检项目,实现了云南水电的安全输送至粤港澳大湾区,助力大湾区经济建设高效发展。”

特高压换流站的日常巡检始终面临着超高压环境、复杂的整体结构与密集的检查点等诸多挑战。传统巡检工作,多采用人工方式,存在劳动强度大等局限,无法满足特高压工程快速发展的建设需求。

自2015年起,DJI 大疆行业应用便与南方电网开始合作研发“机巡+人巡”协同输电线路巡检模式。今年,南方电网超高压公司与大疆进一步开展深度合作,推动落地了无人机智能巡检科技项目建设,并建立换流站数字化高精度三维信息档案,实现无人机全自动飞行巡检。

与传统的人工巡检作业模式相比,无人机自动化巡检方案有效消除一线作业安全隐患、降低人员成本,大幅提升工作效率与质量。DJI 大疆行业应用能源市场经理邢晓明表示:“大疆积极发展电力无人机应用,目前大疆无人机已覆盖我国超过40万公里的输电线路,线路覆盖率超过30%。此次大疆联合昆北换流站,针对超高压换流站打造了完整的全流程巡检方案,在克服复杂电磁环境影响的同时,实现了无人机自动飞行巡检与数据实时管理、分析,是我国电网无人机应用的又一个里程碑。未来,大疆将持续努力,协助南方电网公司基本实现‘机巡为主+人巡为辅’的协同巡检目标。”

无人机自动巡检技术 助力换流站高效智慧巡检

南方电网超高压公司昆北换流站与大疆行业应用及中科智云联合探索的无人机自动化巡检方案, 首次在超高压环境实现了“激光建模——航线规划——自主飞行——飞行监控——数据整理”的全流程连通。

首先,通过 RTK 基站精准定位克服复杂电磁环境影响,使用经纬 M300 RTK 搭载L1 激光雷达,对直流区域进行三维模型数据采集。在强电磁干扰环境下,其1个架次 8 分钟留空,即可完成长 306米宽 125米的区域数据采集工作。飞行结束后,通过大疆智图软件后处理,5分钟即可获取精细化三维模型。

然后,在大疆智图软件中打开厘米级精度的三维点云模型,根据巡检目标点,可设置无人机飞行距离、负载变焦倍数等参数,生成准确航线。与此同时,还可实现在软件中优化航线,保障避开敏感设备,帮助运维人员采取安全通道飞行。

最终,在巡检环节,一线作业人员可一键自动飞行巡检,大大降低无人机在电力巡检领域的应用门槛。使用经纬 M300 RTK 搭载禅思 H20T,一个架次 8 分钟,便可实现对规定线路巡检从直流区极 1 区域高端到低端共43个航点的巡检作业,获取高清照片120 张。与人工作业相比,在效率及质量两方面至少提升5倍以上。不仅如此,依靠高性能的基础设备,系统还可实现巡检实时监控、数据管理及分析等综合管理功能。

该方案的成功落地,是我国电力行业无人机自动巡检应用的一次重大突破,标志着继输电和配电领域之后,变电和换流站领域也将迎来无人机全自动巡检革新。南方电网超高压公司在智慧运检方面,迈出了重要而坚实的一步。DJI 大疆行业应用表示,他们将推出更多高效、精准、智能的无人机巡检方案,助力我国电网智能运维事业的发展,为电网智能化、数字化带来一场技术新革命。