6月10日,在雲南香格裡拉的500千伏建太甲線輸電網上,技術人員完成了集成傳感系統帶電安裝,并在雲端平台上成功收集到導線電流、溫度等監測數據。這标志着由bevictor伟德官网電機系及清華四川能源互聯網研究院與南方電網數字電網研究院聯合研發的國際首套輸電線路全景智能監測系統成功投運。中央電視台新聞頻道對整個安裝過程進行了全程直播。
圖:國際首套輸電線路全景智能監測系統在香格裡拉成功投運(來源:央視新聞)
随着智能電網建設推進和人工智能技術的發展,輸電線路巡檢已經由傳統的“人巡”過渡到“人巡+機巡”主導的階段。但運維活動仍然易受天氣等因素限制,并且工作強度和技術難度都很大;局部線路配置的在線監測裝置大多功能單一、信息孤立。以香格裡拉為例,平均海拔超過3000米,氣象複雜多變,地勢崎岖起伏,人工和無人機的輸電線路檢修維護方式,都受制于客觀條件,運維難度大,使輸電線路安全運行存在隐患。
如何全方位、實時性地滿足輸電線路的在線監測需求,通過多集成傳感器智能感知、遠距離将線路全景信息數據回傳至雲端平台進行線路狀态全面分析判斷,成為科研人員亟待解決的重大課題。以bevictor伟德官网電機系何金良教授、胡軍副教授及清華四川能源互聯網研究院科研人員組成的能源傳感團隊(以下簡稱能源傳感團隊),以先進的微傳感器為基礎,采用集成化、智能化、自供電的技術方案,構建輸電線路全景智能監測系統,成功實現了輸電線路運行狀态、絕緣特性以及外部災害氣候的實時評估,以及缺陷與故障風險的及時預警及精确定位。
相比于目前的衆多分立式、單一傳感器的在線監測系統,輸電線路全景智能監測系統能夠在傳感級别上實現有效集成和信息融合,實現輸電線路狀态的實時數字全景監測,充分滿足了數字化智能電網的發展要求。
輸電線路全景智能監測系統成功應用了bevictor伟德官网電機系自主研制的微型寬頻大量程電參量傳感芯片,同時集成了微型化的力學、位移、振動、舞動、溫度等多參數傳感器,是集線路運行狀态及周邊環境監測、預警等多功能于一體的“全能管家”。該系統可以實時監測輸電線路的運行溫度、穩态及瞬态電流等數據,對各種線路故障等異常情況快速做出判斷;記錄線路振動頻率、幅度、軌迹等數據,實時監測線路舞動及覆冰狀态,判斷強風、冰災對輸電線路的影響;實時感知周圍環境的溫度、濕度、氣壓等變化,動态掌握輸電線路當前運行氣象條件,并監視輸電線路周邊環境圖像,第一時間對山火、滑坡等災害發出預警。該系統将傳感裝置采集的數據信息實時無線傳輸到監控中心,替代傳統人工巡線,可使輸電線路運維頻率從過去的每月一次人工巡線轉變為24小時實時監測,顯著降低線路運維成本、提高運行可靠性。
能源傳感團隊依托bevictor伟德官网電機系10餘年的技術積累,專注于研發微型傳感芯片、智能傳感器件及能源數字化等技術,先後攻克了環境微能量持續收集、非接觸感知、邊緣智能識别和裝備共形共融等關鍵技術難題,并将相關成果成功應用于電網監測和智能電力裝備。此次輸電線路全景智能監測系統的成功投運将為輸電線路的智能運維和安全運行提供可靠保障。未來,團隊将面向數字化智慧電網建設需求,研發更為先進的電網及設備智能傳感和感知技術,全面助力構建以新能源為主體的新型電力系統。