智能巡檢機器人在滁州電網的應用與分析

楊軍偉 馬艷 郝韓兵

摘 要：通過智能巡檢機器人在滁州電網系統的應用，并與傳統人工變電站巡檢技術比較，結合智能巡檢機器人的自動化技術應用狀況、技術實現、及發展趨勢等，綜合分析智能巡檢機器人發展的必要性和方向性，并對智能巡檢機器人存在的缺點與不足進行了討論。智能機器人巡檢在滁州電網實際應用結果表明，該項目應用情況良好，效果顯著，且具有很高的推廣價值。

關鍵詞：巡檢機器人；變電站；巡檢系統；智能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.07.119

0 引言

隨著設備技術、計算機網絡科學的快速發展，現代化的電網逐步向大規模、復雜化的方向發展。在電網規模不斷的發展壯大，而人力的結構性缺員現象卻越來越嚴重，這就造成了電力系統傳統的運行、操作、維護等方式與方法面臨著新的挑戰，如何進一步適應新形勢下的電網巡視、測溫等工作，是電力員工面臨的重點和難點。變電站智能巡檢機器人的應用是一個全新的嘗試，通過采用新技術、新手段以減輕工作人員的運行維護負擔，有效保障設備安全可靠運行，也是解決當前困境的一個有效途徑。

1 滁州電網概況

滁州供電區域為滁州市的三縣、兩市、兩區，營業面積1.33萬平方公里。滁州電網擁有220千伏變電站10座、110千伏變電站37座，35kV變電站1座，主變壓器總容量達8158兆伏安，110千伏及以上線路2849.1公里。公司所轄的48座變電站分別為四個班組運維，共計人員51人。其中運維二班12人共管轄運維變電站13座，包括220kV變電站3座，110kV變電站10座，主要負責所轄變電站日常巡視、操作以及定期輪換檢查試驗、草坪維護、土建施工監護、事故處理、缺陷填報等。

2 變電站巡檢技術

變電站巡視工作是運維人員日常工作的一個非常重要的方面，它是設備安全穩定運行的保證，也是設備檢修信息的一個重要來源。傳統的變電站巡視工作主要是由人工巡視方式完成，主要通過運維人員直接的用肉眼觀察以及一些輔助的檢測儀器對變電站內一次設備運行情況進行判斷。當然，人工巡視存在局限性，隨著變電站數量的幾何級增加，而從事運維工作的人員數量并未同步增加，這也片面增加了工作人員的勞動強度，巡視質量的逐步下降，主觀因素對設備狀態判斷的影響也不容忽視。但是，近年來，隨著通信技術和裝備技術的發展，人工巡檢逐步被自動化設備所取代的趨勢已不可避免，智能巡檢機器人也就應運而生，并且逐步在變電站推廣使用。

3 智能巡檢機器人應用

滁州公司瑯譙運維站此次通過2臺智能巡檢機器人對所轄的8座變電站進行巡檢。每臺機器人負責4座變電站的巡視任務。目前8座變電站依據重要程度分為3類變電站6座（220kV3座、110kV3座），4類變電站2座（110kV2座），現場巡檢工作主要有：例行巡檢、全面巡檢、專業巡檢、熄燈巡檢和特殊巡視共5類。根據國網對無人值班變電站相關要求，各類變電站巡視周期分別為，

例行巡視：3類變電站每周1次；4類變電站每2周1次

全面巡視：3類變電站每月1次；4類變電站每2月1次

熄燈巡視：所有變電站每月1次

特殊巡視：國家節假日、上級安排開展或設備異常、方式異常

紅外測溫：220kV變電站每月1次，110kV變電站每季度1次，但在迎峰度夏（冬）或大負荷等其它特殊情況時應增加測溫頻次。

現場巡檢機器人主要承擔例行巡檢、特殊巡檢和紅外測溫工作。班組巡檢機器人應用計劃：（1）巡檢機器人工作（放置）范圍：1臺機器人放置220kV滁縣變電站，主要負責巡檢：滁縣變、三岔路變、瑯琊變、龍蟠變；1臺機器人放置220kV黃栗樹變，主要負責巡檢：黃栗樹變、深秀變、太平變、烏衣變；瑯譙運維站駐地滁縣變電站設置機器人控制主機，主要遙控各站機器人作業；（2）巡檢機器人巡檢工作開展雙軌運行（即人工巡視按班組巡檢計劃正常開展和機器人巡視），非同期巡視，此期間對機器人應用及巡檢結果與人工巡檢結果比對，完善差異數據并校核；（3）機器人巡檢工作正常后，減少220kV變電站的例行巡視次數，巡檢機器人主要承擔各站的例行巡視、特殊巡視（僅含設備異常和特殊方式單一設備特巡）和紅外測溫工作，正常開展110kV變電站全面巡視和特殊巡視。

上述工作開展期間，對巡檢機器人發現的所有異常信號不少于12小時現場人工核對，特殊問題（重大及以上缺陷）不小于1小時現場人工核對。

4 智能巡檢機器人應用效果

智能巡檢機器人巡檢，極大減輕了巡檢人員的勞動強度，并可以在暴雨、低溫、冰雹等惡劣天氣中替代運行人員對部分運行設備完成巡檢工作。由于電力系統設備的缺陷流程和設備的常規檢查等狀態信息采用的是人工巡檢方式，這也增加了因人為因素的影響而對設備異常狀況的判斷的準確性，比如電力線路的缺陷、斷路器氣體泄漏缺陷等，對專業人員的故障分析、處理都增加了一定難度，同時對于一些量化的表計數據紀錄也會因人為原因出現一定的偏差，通過采用智能巡檢機器人進行數字化處理，可實現標準統一和描述統一，從而提升了系統的標準化、智能化水平。

5 智能巡檢機器人存在的問題

變電站智能機器人作為自動化技術在實際中應用有著先天的優勢，但是智能巡檢機器人包含了自動化控制技術、定位導航、圖形處理等等復雜技術，其中設備巡檢技術在導航方式、自動控制等方面還處于探索摸索階段，在一定程度上限制了智能巡檢機器人的進一步推廣，同時由于實際空間的局限性造成被檢目標和待檢項目覆蓋率較低，仍無法做到全面檢測。當然，智能巡檢機器人本身就是在探索一種新的方式和方法開展變電站設備的檢查和維護，并代替部分人工巡檢工作，減輕運行人員的勞動強度。相信，智能巡檢機器人一定會扮演越來越重要的角色。

6 結語

電力系統是及其復雜、龐大而又對可靠性要求極高的一個自動化系統，它的安全穩定運行關系到我們每一個人的衣食住行，關系到社會民生，同時它更需要新工藝、新技術的支撐和應用。智能巡檢機器人作為一個新生的科技產物，有著超前的設計理念、先進的科學技術，且其控制系統界面友好，操作方便靈活。經過試點站的運行和檢測，證明是電力系統運行人員的好助手、好同伴，具有非常高的推廣價值和現實意義。

參考文獻：

[1]國家電網公司.變電站管理規范[M].北京：中國電力出版社，2006.

作者簡介：楊軍偉（1985-），男，河南周口人，研究生，工程師，研究方向：電力系統及其自動化。