智能巡检机器人在滁州电网的应用与分析

杨军伟 马艳 郝韩兵

摘 要：通过智能巡检机器人在滁州电网系统的应用，并与传统人工变电站巡检技术比较，结合智能巡检机器人的自动化技术应用状况、技术实现、及发展趋势等，综合分析智能巡检机器人发展的必要性和方向性，并对智能巡检机器人存在的缺点与不足进行了讨论。智能机器人巡检在滁州电网实际应用结果表明，该项目应用情况良好，效果显著，且具有很高的推广价值。

关键词：巡检机器人；变电站；巡检系统；智能

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

0 引言

随着设备技术、计算机网络科学的快速发展，现代化的电网逐步向大规模、复杂化的方向发展。在电网规模不断的发展壮大，而人力的结构性缺员现象却越来越严重，这就造成了电力系统传统的运行、操作、维护等方式与方法面临着新的挑战，如何进一步适应新形势下的电网巡视、测温等工作，是电力员工面临的重点和难点。变电站智能巡检机器人的应用是一个全新的尝试，通过采用新技术、新手段以减轻工作人员的运行维护负担，有效保障设备安全可靠运行，也是解决当前困境的一个有效途径。

1 滁州电网概况

滁州供电区域为滁州市的三县、两市、两区，营业面积1.33万平方公里。滁州电网拥有220千伏变电站10座、110千伏变电站37座，35kV变电站1座，主变压器总容量达8158兆伏安，110千伏及以上线路2849.1公里。公司所辖的48座变电站分别为四个班组运维，共计人员51人。其中运维二班12人共管辖运维变电站13座，包括220kV变电站3座，110kV变电站10座，主要负责所辖变电站日常巡视、操作以及定期轮换检查试验、草坪维护、土建施工监护、事故处理、缺陷填报等。

2 变电站巡检技术

变电站巡视工作是运维人员日常工作的一个非常重要的方面，它是设备安全稳定运行的保证，也是设备检修信息的一个重要来源。传统的变电站巡视工作主要是由人工巡视方式完成，主要通过运维人员直接的用肉眼观察以及一些辅助的检测仪器对变电站内一次设备运行情况进行判断。当然，人工巡视存在局限性，随着变电站数量的几何级增加，而从事运维工作的人员数量并未同步增加，这也片面增加了工作人员的劳动强度，巡视质量的逐步下降，主观因素对设备状态判断的影响也不容忽视。但是，近年来，随着通信技术和装备技术的发展，人工巡检逐步被自动化设备所取代的趋势已不可避免，智能巡检机器人也就应运而生，并且逐步在变电站推广使用。

3 智能巡检机器人应用

滁州公司琅谯运维站此次通过2台智能巡检机器人对所辖的8座变电站进行巡检。每台机器人负责4座变电站的巡视任务。目前8座变电站依据重要程度分为3类变电站6座（220kV3座、110kV3座），4类变电站2座（110kV2座），现场巡检工作主要有：例行巡检、全面巡检、专业巡检、熄灯巡检和特殊巡视共5类。根据国网对无人值班变电站相关要求，各类变电站巡视周期分别为，

例行巡视：3类变电站每周1次；4类变电站每2周1次

全面巡视：3类变电站每月1次；4类变电站每2月1次

熄灯巡视：所有变电站每月1次

特殊巡视：国家节假日、上级安排开展或设备异常、方式异常

红外测温：220kV变电站每月1次，110kV变电站每季度1次，但在迎峰度夏（冬）或大负荷等其它特殊情况时应增加测温频次。

现场巡检机器人主要承担例行巡检、特殊巡检和红外测温工作。班组巡检机器人应用计划：（1）巡检机器人工作（放置）范围：1台机器人放置220kV滁县变电站，主要负责巡检：滁县变、三岔路变、琅琊变、龙蟠变；1台机器人放置220kV黄栗树变，主要负责巡检：黄栗树变、深秀变、太平变、乌衣变；琅谯运维站驻地滁县变电站设置机器人控制主机，主要遥控各站机器人作业；（2）巡检机器人巡检工作开展双轨运行（即人工巡视按班组巡检计划正常开展和机器人巡视），非同期巡视，此期间对机器人应用及巡检结果与人工巡检结果比对，完善差异数据并校核；（3）机器人巡检工作正常后，减少220kV变电站的例行巡视次数，巡检机器人主要承担各站的例行巡视、特殊巡视（仅含设备异常和特殊方式单一设备特巡）和红外测温工作，正常开展110kV变电站全面巡视和特殊巡视。

上述工作开展期间，对巡检机器人发现的所有异常信号不少于12小时现场人工核对，特殊问题（重大及以上缺陷）不小于1小时现场人工核对。

4 智能巡检机器人应用效果

智能巡检机器人巡检，极大减轻了巡检人员的劳动强度，并可以在暴雨、低温、冰雹等恶劣天气中替代运行人员对部分运行设备完成巡检工作。由于电力系统设备的缺陷流程和设备的常规检查等状态信息采用的是人工巡检方式，这也增加了因人为因素的影响而对设备异常状况的判断的准确性，比如电力线路的缺陷、断路器气体泄漏缺陷等，对专业人员的故障分析、处理都增加了一定难度，同时对于一些量化的表计数据纪录也会因人为原因出现一定的偏差，通过采用智能巡检机器人进行数字化处理，可实现标准统一和描述统一，从而提升了系统的标准化、智能化水平。

5 智能巡检机器人存在的问题

变电站智能机器人作为自动化技术在实际中应用有着先天的优势，但是智能巡检机器人包含了自动化控制技术、定位导航、图形处理等等复杂技术，其中设备巡检技术在导航方式、自动控制等方面还处于探索摸索阶段，在一定程度上限制了智能巡检机器人的进一步推广，同时由于实际空间的局限性造成被检目标和待检项目覆盖率较低，仍无法做到全面检测。当然，智能巡检机器人本身就是在探索一种新的方式和方法开展变电站设备的检查和维护，并代替部分人工巡检工作，减轻运行人员的劳动强度。相信，智能巡检机器人一定会扮演越来越重要的角色。

6 结语

电力系统是及其复杂、庞大而又对可靠性要求极高的一个自动化系统，它的安全稳定运行关系到我们每一个人的衣食住行，关系到社会民生，同时它更需要新工艺、新技术的支撑和应用。智能巡检机器人作为一个新生的科技产物，有着超前的设计理念、先进的科学技术，且其控制系统界面友好，操作方便灵活。经过试点站的运行和检测，证明是电力系统运行人员的好助手、好同伴，具有非常高的推广价值和现实意义。

参考文献：

[1]国家电网公司.变电站管理规范[M].北京：中国电力出版社，2006.

作者简介：杨军伟（1985-），男，河南周口人，研究生，工程师，研究方向：电力系统及其自动化。