日前，在福建1000千伏特高壓榕城變電站內(nèi)，兩架無人機同時騰空而起，通過北斗衛(wèi)星精準(zhǔn)定位，靈活穿梭于特高壓變電站上空。40分鐘后，在國網(wǎng)福建省電力有限公司無人機技術(shù)團(tuán)隊的操控下，順利完成全站高空區(qū)域一次設(shè)備巡檢。
這是世界最高交流電壓等級變電站首次實現(xiàn)無人機多機協(xié)同自主巡檢，實現(xiàn)了變電站無人機自主巡檢從500千伏到1000千伏的“大跨越”，填補了國內(nèi)外最高交流電壓等級變電站多機協(xié)同自主巡檢技術(shù)的空白，標(biāo)志著特高壓變電站智能巡檢邁向“地空一體化多維智能巡檢”，具有里程碑意義。
三維模型精確飛行位置
“在變電站內(nèi)飛無人機，以前連想都不敢想，更何況是特高壓多機自主巡檢。今天這次試驗，就像站在火山口發(fā)射飛行器一樣難。”國網(wǎng)福建電科院無人機技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊骨干陳伯建打了一個比方。
1000千伏特高壓榕城變電站是福建省首座也是唯一一座特高壓變電站，是浙北—福州1000千伏特高壓交流輸電工程的起點站。變電站內(nèi)設(shè)備多、分布廣，呈高低錯落布置，無人機需要在復(fù)雜的環(huán)境里來回穿梭。既要選取最佳拍照角度，又要兼顧與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離，飛行位置誤差必須保持在厘米級，飛機導(dǎo)航控制難度非常大。同時，變電站內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、干擾大，無人機很容易受干擾。
國網(wǎng)福建電力技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊創(chuàng)新突破，攻克了變電站高精度三維建模、無人機巡檢航線規(guī)劃、復(fù)雜環(huán)境抗干擾等一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，在行業(yè)內(nèi)率先掌握了最高交流電壓等級變電站無人機多機協(xié)同自主巡檢技術(shù)。三維模型越精細(xì)，無人機的飛行位置越準(zhǔn)確，飛行過程也越安全。多機自主巡檢融合了北斗衛(wèi)星定位技術(shù)，創(chuàng)新特高壓變電站三維激光點云建模方式，使三維模型的精準(zhǔn)度達(dá)到厘米級。
“智慧大腦”提升巡檢效率
有了高精度三維模型，如何確保無人機在相對局限的變電站空間里，按照提前規(guī)劃好的航線，標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行各項巡檢操作，是無人機自主巡檢面臨的另一道難題。為此，技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊創(chuàng)新研發(fā)了變電無人機自主巡檢系統(tǒng)，給無人機裝上“智慧大腦”。只需通過系統(tǒng)提前設(shè)置好巡檢拍照點，就可以“一鍵式”進(jìn)行全過程自主作業(yè)，實現(xiàn)無人機巡檢效率的成倍提升。
為克服特高壓變電站復(fù)雜環(huán)境對無人機自主巡檢的信號干擾，技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊開展抗干擾能力測試，完成變電站136個位置干擾檢測，全面掌握評估變電站干擾水平，創(chuàng)新架設(shè)實時差分定位基站，確保變電站差分信號全時、全覆蓋，攻克了變電站抗干擾技術(shù)難關(guān)。
“傳統(tǒng)的人工巡檢，全面巡視一遍，4個人至少需要6個小時，現(xiàn)在只需要40分鐘便完成全部高空區(qū)域巡檢。原來站內(nèi)高空設(shè)備巡檢，需停電并由專業(yè)人員爬到離地50米以上的高處進(jìn)行作業(yè)，存在安全隱患，費時費力。現(xiàn)在應(yīng)用無人機自主巡檢，很好地解決了這些難點。”特高壓榕城站站長林國強說道。