摘要：為了規(guī)范變電站順控操作、減少誤操作行為發(fā)生次數(shù)，開展無人機(jī)技術(shù)在變電站順控操作中的應(yīng)用研究。選擇適合的無人機(jī)搭載專業(yè)測繪相機(jī)，對變電站進(jìn)行全方位的航拍，搭建變電站三維實(shí)景模型；在變電站中設(shè)置隔離開關(guān)“雙確認(rèn)”閘刀，確保隔離開關(guān)操作的安全性和準(zhǔn)確性；通過各種傳感器、通訊協(xié)議、采集模塊等，實(shí)時獲取電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)維端的遠(yuǎn)程順控。對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用效果良好，按照規(guī)范，應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行變電展示順控操作，可以有效降低誤操作行為的發(fā)生次數(shù)，保證變電站的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：無人機(jī)技術(shù)遠(yuǎn)程端“雙確認(rèn)”閘刀三維實(shí)景模型順控操作變電站

ResearchontheApplicationofDroneTechnologyinSubstationSequenceControlOperation

SUNZhaoTANGRonghui

WuhuPowerSupplyCompany，StateGridAnhuiElectricPowerCo.，Ltd.，Wuhu，AnhuiProvince，241000China

Abstract：Inordertostandardizethesequencecontroloperationofsubstationsandreducetheoccurrenceofmisoperation，researchontheapplicationofdronetechnologyinthesequencecontroloperationofsubstationsiscarriedout.Chooseasuitableunmannedaerialvehicle（UAV）equippedwithaprofessionalsurveyingcameratotakecomprehensiveaerialphotographyofthesubstationandbuildathree-dimensionalrealisticmodelofthesubstation;Installa"doubc/ASQNb3x4HG36V/wnHXbnom7rrfOw2BMYgY9W3z4No=leconfirmation"switchinthesubstationtoensurethesafetyandaccuracyoftheisolationswitchoperation;Realtimeoperationstatusinformationofpowerequipmentisobtainedthroughvarioussensors，communicationprotocols，acquisitionmodules，etc.，toachieveremotesequencecontrolofthesubstationoperationandmaintenanceend.Thecomparativeexperimentalresultshaveproventhatthedesignedmethodhasgoodapplicationeffects.ApplyingUAVsforsubstationdisplaysequencecontroloperationsinaccordancewithregulationscaneffectivelyreducetheoccurrenceofmisoperationbehaviorandensurethesafeoperationofthesubstation.

KeyWords：Dronetechnology;Remoteend;“Doubleconfirmation”switch;3Drealisticmodel;Sequencecontroloperation;Substation

現(xiàn)階段，大部分的變電站運(yùn)維方式往往依賴于人工巡檢和操作，這種方式不僅效率低下，而且存在安全風(fēng)險。隨著無人機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，其在電力行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，為變電站的順控操作提供了新的解決方案。

孟航等人[1]通過專家語義識別算法實(shí)現(xiàn)對一鍵順控和運(yùn)維操作票的語義識別，提升了變電站數(shù)據(jù)校核的質(zhì)量和效率，但對于復(fù)雜語義識別和特定場景的適應(yīng)性需改進(jìn)。顏志成[2]通過圖像識別技術(shù)實(shí)時監(jiān)測變電站設(shè)備狀態(tài)，支持一鍵順控操作，提高運(yùn)維效率和安全，但復(fù)雜圖像和多變環(huán)境可能影響識別準(zhǔn)確性，特定設(shè)備需定制化算法支持。楊宏偉等人[3]用TF-IDF算法分析變電站操作文本，自動測試順控操作票的準(zhǔn)確性，但復(fù)雜語境和行業(yè)術(shù)語處理存在不足，語義深層理解能力待提升。

為推進(jìn)變電站的規(guī)范化管理，本文開展了無人機(jī)技術(shù)在變電站順控操作的應(yīng)用研究，為電力行業(yè)發(fā)展帶了來更大的便利和效益。

1基于無人機(jī)技術(shù)搭建變電站三維實(shí)景模型

為了順控操作，引入無人機(jī)技術(shù)，搭建變電站三維模型。無人機(jī)搭載測繪相機(jī)，全方位地航拍變電站，多角度地采集高分辨率影像，拍攝靈活，兼顧全貌與細(xì)節(jié)，獲取了高質(zhì)量圖像。按表1設(shè)計(jì)航飛參數(shù)，確保圖像數(shù)據(jù)的規(guī)范性。

1.5

在無人機(jī)上裝備實(shí)時差分定位技術(shù)（Real-TimeKinematic，RTK）模塊，賦予無人機(jī)在戶外環(huán)境中實(shí)時獲取厘米級定位精度的能力，RTK模塊通過與地面基站之間的實(shí)時數(shù)據(jù)交換，對無人機(jī)搭載的GPS接收器接收到的衛(wèi)星信號進(jìn)行差分處理[4]。公式如下。

2設(shè)置變電站隔離開關(guān)“雙確認(rèn)”閘刀

在變電站中設(shè)置隔離開關(guān)“雙確認(rèn)”閘刀，確保隔離開關(guān)操作的安全性和準(zhǔn)確性?！半p確認(rèn)”裝置是一種加裝在刀閘一次運(yùn)動機(jī)構(gòu)上的傳感器，用于實(shí)時檢測刀閘的實(shí)際位置信息?！半p確認(rèn)”技術(shù)原理如圖1所示。

根據(jù)變電站的實(shí)際情況和隔離開關(guān)的類型，選擇適合的“雙確認(rèn)”傳感器，將選定的傳感器安裝在隔離開關(guān)的刀閘一次運(yùn)動機(jī)構(gòu)上。在安裝過程中，需確保傳感器與刀閘的接觸部分緊密貼合，以便準(zhǔn)確捕捉刀閘的運(yùn)動狀態(tài)[5]；同時，還需要注意傳感器的固定方式，以避免在刀閘運(yùn)動過程中發(fā)生松動或脫落。然后，將傳感器的信號線連接到變電站的控制系統(tǒng)中。在連接過程中，需要確保信號線的質(zhì)量和可靠性，以避免信號傳輸過程中的干擾和損失。檢查傳感器是否能夠準(zhǔn)確捕捉刀閘的運(yùn)動狀態(tài)，并將狀態(tài)信息傳輸給控制系統(tǒng)，以此種方式實(shí)現(xiàn)變電站隔離開關(guān)“雙確認(rèn)”閘刀的設(shè)置。

3變電站運(yùn)維端遠(yuǎn)程順控

在變電站運(yùn)維端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程順控時，會涉及多個關(guān)鍵組件和設(shè)備，包括駐地監(jiān)控主機(jī)、順控主機(jī)、智能防誤主機(jī)、執(zhí)行設(shè)備組件與測控裝置。其中，監(jiān)控主機(jī)是設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵，可以連接信號輸入，實(shí)現(xiàn)對變電站的實(shí)時監(jiān)控。

通過各種傳感器、通訊協(xié)議、采集模塊等，實(shí)時獲取電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)信息，如電流、電壓、功率因數(shù)。在調(diào)度端主站上，擴(kuò)展操作票和操作防誤、計(jì)算分析校驗(yàn)?zāi)K，并確保這些模塊與實(shí)時系統(tǒng)緊密耦合。在此過程中，順控操作主要由站控層完成，智能化變電站通過與調(diào)度主站配合實(shí)現(xiàn)智能操作票的召喚功能。運(yùn)維人員可以遠(yuǎn)程對變電設(shè)備進(jìn)行操作和控制，如開關(guān)、斷路器的遠(yuǎn)程切換等，減少操作人員的工作強(qiáng)度，提高操作效率。按照上述方式，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)維端遠(yuǎn)程順控。

4對比實(shí)驗(yàn)

選擇某地區(qū)大型變電站作為試點(diǎn)。該變電站是該地區(qū)電力系統(tǒng)的重要節(jié)點(diǎn)，擁有500kV電壓等級和1200MVA總?cè)萘浚?臺主變壓器及配套設(shè)備。隨著電力需求增長，近5年，容量增長15%，新增2臺主變壓器和10個開關(guān)間隔，對運(yùn)行管理和維護(hù)提出了更高要求。

引入順控操作技術(shù)，提升變電站管理效率與安全性，但仍有30%操作需人工干預(yù)，限制了技術(shù)發(fā)揮。一年內(nèi)，15%誤操作與順控技術(shù)相關(guān)。

雖然該試點(diǎn)變電站已經(jīng)引入順控操作技術(shù)并取得一定成效，但在實(shí)際應(yīng)用中仍存在不足。為了提高順控操作技術(shù)的覆蓋率和準(zhǔn)確性，引進(jìn)無人機(jī)技術(shù)，并將孟航等人[1]提出的方法、顏志成[2]提出的方法作為對照，應(yīng)用3種方法，進(jìn)行變電站順控操作。將3種方法在應(yīng)用中的誤操作行為發(fā)生次數(shù)作為檢驗(yàn)指標(biāo)，對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表2所示。

由表2可以看出，應(yīng)用本文方法后，變電站順控操作中多種誤操作行為發(fā)生次數(shù)為0，而應(yīng)用孟航等人[1]提出的方法與顏志成[2]提出的方法，無法保證誤操作行為發(fā)生次數(shù)為0。由此證明，相比對照組方法，本文方法應(yīng)用效果良好，按照規(guī)范，應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行變電展示順控操作，可降低誤操作行為的發(fā)生次數(shù)，保證變電站的安全運(yùn)行。

5結(jié)語

無人機(jī)技術(shù)與變電站的順控系統(tǒng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的智能化管理和控制。為此，通過搭建變電站三維實(shí)景模型、設(shè)置變電站隔離開關(guān)“雙確認(rèn)”閘刀、變電站運(yùn)維端遠(yuǎn)程順控，開展無人機(jī)技術(shù)在變電站順控操作的應(yīng)用研究。通過無人機(jī)獲取的實(shí)時數(shù)據(jù)，順控系統(tǒng)可以自動判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并采取相應(yīng)的措施，保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行。同時，無人機(jī)技術(shù)還可對變電站的故障進(jìn)行自動診斷和處理可以為運(yùn)維人員提供準(zhǔn)確的信息，快速處理故障。因此，在后續(xù)工作中，還需加大對此方面工作的投入，加大對變電站的規(guī)范化管理。

參考文獻(xiàn)

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