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配电网是电力系统最后一个馈送环节,配网设备运维水平直接影响电网高可靠性供电及电力用户的用电服务体验。随着中国社会经济高速发展和城市化进程快速推进,城市配电网已成为承载海量运行信息与庞杂供电设备的复杂聚合体,加之配电网建设覆盖面积广,时间跨度大,配网管理的复杂性导致在中国部分地区配电设备管理手段和效率,不能满足供电企业对提供承诺的高可靠性和优质服务需求。配电站房作为配电网中的重要供电枢纽,运维不能到位引起的问题更加突出,在一定程度上影响了整个配网的发展与高效运行。在传统的管理模式下,配电站房巡检主要采取人工模式,这种方式存在人力资源消耗大、巡检数据主观性强、巡检手段单一、数据管理分散等问题,无法满足配电设备高频高精、远程管控的运维管理需求,需研究将多元信息和物理实体有机融合的配电网一次设备远程无人化智能运维方式。
目前,条形码识别、信息螺栓、信息按钮、巡检机器人、直接标识、周期性直升机检测等是国内外电站电网配电巡检的主要方法。对中国供电站的巡查有两种方法。(1)选择使用人工巡检和人工记录的方法,消耗大量人力。自动化程度低,准确性和效率较差,日常监督难度大。(2)使用设备读取信息钮、条形码等进行巡检,在一定程度上提高了效率和准确性,但是依然存在人力成本偏高以及管理效果较差等问题。
本文项目针对城市配电网一次设备无人化运维,构建了物理空间精确定位、多元信息集成感知的配电一次设备机器人化巡检技术体系,提出基于图像特征智能学习、关联信息综合研判的设备运行状态远程机器识别维护技术,实现配电站房的智能化、无人化运维(1)遵循信息物理融合的原则,针对无人化运维,研制了基于图像智能识别和多元信息综合研判的吊臂型配电站所智能巡检机器人,智能巡检机器人采用挂轨式行走,具有五个运动自由度,能够实现对检测面的100%覆盖,识别指针、数字、开关图像等各类多元信息,结合红外、局放等检测结果,实现对配电网各类设备状态综合研判。(2)在智能巡检的基础上,研究配电站所智能巡检管理平台,与机器人巡视相配合,实现运维信息的分类统计、风险预警和智能控制,分析并制定科学合理管理方法和规章制度,提高系统运行的效率。(3)对石家庄市多个供电站实际应用进行分析和总结,探讨该系统使用后的经济效果。最后通过总结与分析,提出了对应改进措施和未来发展趋势。
目前,条形码识别、信息螺栓、信息按钮、巡检机器人、直接标识、周期性直升机检测等是国内外电站电网配电巡检的主要方法。对中国供电站的巡查有两种方法。(1)选择使用人工巡检和人工记录的方法,消耗大量人力。自动化程度低,准确性和效率较差,日常监督难度大。(2)使用设备读取信息钮、条形码等进行巡检,在一定程度上提高了效率和准确性,但是依然存在人力成本偏高以及管理效果较差等问题。
本文项目针对城市配电网一次设备无人化运维,构建了物理空间精确定位、多元信息集成感知的配电一次设备机器人化巡检技术体系,提出基于图像特征智能学习、关联信息综合研判的设备运行状态远程机器识别维护技术,实现配电站房的智能化、无人化运维(1)遵循信息物理融合的原则,针对无人化运维,研制了基于图像智能识别和多元信息综合研判的吊臂型配电站所智能巡检机器人,智能巡检机器人采用挂轨式行走,具有五个运动自由度,能够实现对检测面的100%覆盖,识别指针、数字、开关图像等各类多元信息,结合红外、局放等检测结果,实现对配电网各类设备状态综合研判。(2)在智能巡检的基础上,研究配电站所智能巡检管理平台,与机器人巡视相配合,实现运维信息的分类统计、风险预警和智能控制,分析并制定科学合理管理方法和规章制度,提高系统运行的效率。(3)对石家庄市多个供电站实际应用进行分析和总结,探讨该系统使用后的经济效果。最后通过总结与分析,提出了对应改进措施和未来发展趋势。