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喜讯!绥宁又新投运一座220千伏变电站!

1月11日下午,省重点项目绥宁220kV 输变电工程举行竣工投产仪式,标志着绥宁县220千伏变电站实现了“零”的突破。同日,位于云南省澄江市的110千伏尖山输变电工程日前建成投产,这是云南投产的首座智能变电站。

1月11日下午,省重点项目绥宁220kV 输变电工程举行竣工投产仪式,标志着绥宁县220千伏变电站实现了“零”的突破。同日,位于云南省澄江市的110千伏尖山输变电工程日前建成投产,这是云南投产的首座智能变电站。 变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换,接受电能及分配电能的场所。在发电厂内的变电站是升压变电站,其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中。

与传统变电站相比,智能变电站的优势主要体现在智能操作、智能巡视、智能安全等方面。据了解,110千伏尖山变电站在视频监控系统方面,采用智能巡视机器人在既定轨道上对高压室和主控室进行自动巡视,发现设备故障后主动上报;智能主控开关柜系统方面,以往需要人力操作的开关现在采用电动设备,省时省力;智能继电保护系统方面,系统运行过程中的小故障将自动隔离自动处理,不需要人工干预。运用 Hightopo 自主研发核心产品 HT for Web,实现可交互式的 Web 变电站三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。结合 HT 引擎强大的渲染能力,保证场景在 Web 中高效流畅地加载运行并保证场景优秀的可视化效果。

然而福建省所有超高压、高压、中压和低压变电站共上千座,采用人工手动摆放的方式显然不切实际。如果有经纬的信息,亦可利用投影算法,将经纬度坐标转换为平面坐标,动态生成站点。

HT for Web GIS 产品支持对不同地图瓦片服务或数据、航拍倾斜摄影实景的 3DTiles 格式数据以及城市建筑群等不同的 GIS 数据的加载,同时,结合BIM 数据轻量化、三维视频融合以及 2D 和 3D 的无缝融合等技术优势,在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、交通流量数据、规划数据,现状数据等进行多样化的可视化展示。HT for Web GIS 产品颠覆传统的 GIS 系统的开发,让 2D GIS 系统和 3D GIS 系统的开发变得更加便捷,数据更加直观,展现更加多样化。

// 运行状态全局监控

通过多源数据的综合分析,在地图上实时展示变电站正常、警戒、告警等状态信息,可快速的定位发出预警的变电站。将电网负荷信息展示在页面面板上,可直观得知当前负荷数据及历史负荷数据,实现整个输电网管控的可视、可知、可控。

// 电压电流回路可视化

通过 3D 可视化技术,展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向,结合科技感元素模拟电流流动效果,实现对一次设备(变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备)运行工况的监视、测量、控制及调节等。

// 智能巡检

机器人由后台设定的程序自动操控,能实现自主开展设备红外测温、抄录设备表计数据及充油设备油位巡视等工作。同时,变电站设备如发生异常时可以使用机器人代替人工在现场进行蹲守,以避免危险环境下人身安全事件的发生。

// 设备实时监控

在变电站可视化系统中将一次设备规模和感知设备规模显示在页面面板中,便于运维人员统计相关设备数量。HT 作为基于 HTML5 标准的组件库,可以无缝结合 HTML5 各项多媒体功能,支持集成各类视频资源形成统一的视频流,可在 2D、3D 态势地图上标注摄像头对象并关联其视频信号源,通过场景交互来调取相应监控视频,满足运维人员对场景进行实时态势感知、历史数据回溯比对、应急处理预案等监测需求。

在页面中展示重点关注设备状态,利用不同颜色的图标代表不同的设备状态,即正常[蓝色]、异常[黄色]、重症故障[红色]。一旦设备状态异常,则会出现在该区域,而重症设备需要马上进行维修。实现此功能,是根据设备监测传感器阈值判断的情况,由后台给前台推送状态参数,前台根据状态参数,将对应设备图标放入该位置。数字孪生变电站系统的设备监控,利用人工智能分析等技术对设备实时数据以及历史数据进行分析研判,进行实时诊断,告知设备的健康状态,由人工预防检修转换为智能预测检修。

HT 三维可视化系统支持跨平台浏览,任何移动终端都可进行浏览,即使不在工位上的运维人员也可以通过手机或 IPad 进行监控,使得以往运维人员必须在主控室内进行管控的局限迎刃而解。

// 设备管理

变电站部署了温湿度等智能感知元件,实现了变压器、气体绝缘变电站( Gas Insulated Substation,GIS )、开关柜等设备及环境信息的全面实时感知。在设备实时感知列表中,设备的报警、故障、空闲、在线等状态信息以不同颜色展示,实现一次设备的实时状态监测与评估。通过智能分析,自动对设备寿命、负载等进行评估,进行智能化实时计算,针对不同负载的设备做出不同的配置,使得设备管理决策不再盲目,建立从设备、现场到企业管理之间的高效地桥梁。依托局放、数字油温油位、剩余电流等前端在线监测手段和“机器人+高清视频”联合巡检,对站内一、二次设备及辅助设备高密度感知数据进行研判分析,实时诊断、分析和告知设备的健康状态。就算设备主人不在现场,也能清楚掌握设备情况。

// 人员定位之作业安全预警

实时跟踪人员的位置,根据后台传回的位置信息,在三维场景中进行标识,实现对工作人员位置的监控。依据系统中的安全操作区域,结合工作人员的定位信息,判断其是否在安全区内工作,若超出安全区则向作业人员发出安全告警。结合三维实景中预设的电子防护栏,当人员误入设定的危险区域时,可进行相应的告警。远程许可系统将工作计划与人脸数据绑定,准确识别并记录进站人员、车辆信息,经运维人员确认无误后远程开启门禁,将变电站准入许可方式从传统“就地办理、现场管控”向新型“在线办理、远程管控”模式转变,设备主人无需到现场即可准入许可。

// 变压器拆装演示

通过三维虚拟仿真的变压器组装动画,介绍变压器设备的工作原理以及装配过程,直观展示变压器主要部件的构成及安装位置,配以文字说明介绍其主要特性,逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统,可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料,高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

// 温度场分布可视化

通过实时监测变压器中温湿度传感器的信息数据,利用三维热力图的方式将变压器的温度场实时展示,且当鼠标悬浮在位置时可显示当前位置的实时温度数据,可更加快速且精确的定位变压器具体部件的发热情况,及时作出应对措施,高效的解决或避免不可控问题。

// 设备实操

采用 HT 创新的 3D 可视化建模技术,搭建隔离开关设备可交互式环境,提供全方位与实操式的培训体验,较好地解决了专业的大型复杂设备在员工培训上面临的诸多困难和问题。通过控制隔离开关操作机构的操作面板、主刀闸、左侧地刀、右侧地刀等部件,让用户直观操作设备,了解其动作原理,真正地实现三维交互仿真演示培训。

// 感知数据实时监测

每一种传感器根据实际安装位置分布点位,将 GIS 等一次设备的在线监测点一一标识出来,每个点位的传感器状态都具有相应的展示效果,如告警以红色标注、异常以红色闪烁的形式展现。当鼠标滑到传感器点位上,展示其实时状态信息面板,点击传感器点位时,进入其详情列表,查看该传感器的历史数据及趋势曲线。同时,可以方便的根据传感器菜单切换查询其他位置的传感器历史数据及趋势曲线。

// 电力接线图展示

主控室大屏上展示的变电站一次设备电力接线图,利用 HT 技术绘制的 2D 组态图,也可升级为 3D 组态图,更加炳若观火。变电站的电压电流进出回路以及各一次设备的状态皆可以通过 3D 组态图的形式展现,使得非专业人士所不能理解的连接关系,通过图形、动画等形式显示在 Web 场景中,实现大众易理解的展示目的。

// 智慧检修

时间轴展示最近30条自检数据,当系统开始自检时,所有传感器将会以动画的形式展示检测情况,时间轴将自动插入一个时间节点,用户可自行查阅历史检修记录,并且导出相应的自检报告。智慧检修,能够实时检测设备健康状态和监控设备预警,帮助人工识别与定位设备故障,从而以更高的效率生成最优的检修方案。

智慧变电站具备操作检修一键顺控、辅助设备监控、远程智能巡视、表计数字化远传等关键技术,实现站内设备“状态数据化、数据可视化”,让运维管理更高效、生产作业更精准、成本配置更精益、安全防御更主动。运维人员可远程调用站内前端监测装置核对主辅设备状态,远程开展异常信号处理,远程控制智慧照明、智慧防汛设施,远程开展站内环境异常确认、汛期雨季排水设施试验等,进一步实现运维模式向“无人化远程设备管理”数智化升级。

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