变电站智能巡检技术应用

变电站智能巡检技术应用

李荣旺

广西电网有限责任公司桂林供电局

摘要：随着电力行业的快速发展和电网规模的不断扩大，变电站作为电力系统的核心组成部分，其运行的安全性和稳定性对于整个电网的可靠供电至关重要。但是常规变电站巡检方式主要依赖于人工巡检，这种方式在巡检效率、安全性和准确性等方面存在诸多局限性。因此，本文以智能巡检技术开展分析，在探讨变电站智能巡检设备功能基础上，对变电站智能巡检设备关键技术进行深入研究。

关键词：变电站；智能系统；巡检技术

引言

近年来，随着电力系统“三集五大”不断推进，“大运行”体系建设的逐步深入，无人值班变电站逐渐增多，许多变电站值班员成了操作班值班员，负责对辖区内所有的变电站进行设备巡视和倒闸操作。从管理一座变电站的设备到管理多座变电站的设备，如果还按传统的变电设备巡视方法巡视，很容易造成重点设备巡视不到位、重点巡视项目有遗漏、不巡视、巡视工作效率低等情况[1]。因此，寻求一种高效、安全、智能的巡检方式对电力系统运维管理非常有意义。

1变电站智能巡检设备功能分析

变电站作为我国电力领域内非常重要的基础设施，提高运行水平，对我国现代电力事业以及社会的稳定发展有重要的意义。变电站智能巡检设备的使用，构建形成完善的智能化巡检体系，提高电网管理水平，具备更加多元化的使用功能。该设备将高清摄像头、红外热像仪、传感器网络以及先进图像识别与数据分析技术融入形成整体，对变电站设备运行情况进行全面监控，提高智能化分析水平。与此同时，发挥智能巡检设备的作用，在巡检环节通过自动导航以及预设巡检等设施的使用，随时了解变电设备运行实际情况，保证变电设备能够稳定运行，切实提高变电设备运行效果，满足变电设备的运行需求。此外，在智能巡检设备投入使用后，传感器网络可随时监控设备的温度、湿度、震动等相关参数，使得设备始终处于最佳运行状态。

2变电站智能巡检设备关键技术研究

2.1红外热图像处理技术

变电正常运行的环节，各项参数发生变化的情况比较普遍，这与系统运行状态存在直接关系。就目前来说，系统运行阶段参数发生变化的主要是负荷、压力、温度等方面，很多技术参数的改变都会对温度产生较大的影响，所以通过温度监测能及时掌握设备工作情况。智能巡检设备投入使用之后，根据系统运行的要求，利用热像仪及时获取温度参数，结合温度变化的趋势显示热成像图，以便掌握各项技术参数，也能了解系统运行的故障问题和形成原因。变电设备作为重要的设施，运行环节的环境复杂性较高，温度监测工作作为重要的手段，必须全面执行到位，及时掌握相关信息，使其运行效果达到要求，对于运行水平的提升产生积极的作用。针对温度控制方面展开分析，了解温度控制的标准和要求，以便及时获取温度数据信息，系统控制精度提升也比较明显。在智能巡检设备投入使用之后，根据系统运行的需求，利用摄像机等及时掌握运行条件和数据，即可掌握电荷运行状态，并通过计算机分析方法掌握各项数据信息，系统控制水平不断提高。此外，根据拍摄的图像信息，提取图像特征参数，满足系统定位精度的要求，切实提高系统控制能力和水平。除此之外，分析系统故监测的标准，制定合理监测以及处理措施，明确处理要求，提高系统运行的稳定性[2]。

2.2视觉导航技术

视觉导航技术是变电站智能巡检中非常重要的组成部分，利用规划的路径进行系统的巡视检查。在该设备投入使用的环节，根据系统中安装的摄像头进行图像信息的拍摄，掌握各项数据信息，并且识别相关路径，从而引导控制设备按照规划的路径行驶，完成巡检工作任务。该技术投入运行的环节稳定性非常高，智能变电站巡检系统工作效果提升比较明显，工作更加的顺利。根据该系统工作的要求，掌握智能变电站工作运行的状态和基本信息，再利用模糊逻辑算法掌握数据信息，提高系统监测和运行管理水平。首先，按照系统工作需要合理规划设计巡检工作线路，尤其是设备安装之后能及时掌握运行的参数信息，获取的图像信息非常清晰、准确，再通过色彩分割方式预处理，提取有用的信息。其次，将获取后的图像利用计算机技术完成滤波算法处理，规避不利因素的危害和影响，消除图像干扰的危险，绘制精度较高且符合实际的变化曲线。最后，通过模糊逻辑算法的措施使得智能变电巡检系统达到自动化监控的效果，根据系统运行状态随时调取相关信息，巡检作业效果提升明显。

2.3路径规划技术

线路规划设计的环节，根据系统运行需要制定合理规划方案，使得路径规划设计符合要求。目前路径规划技术相对比较成熟，规划精度提高明显，可选择全局规划与局部规划的方式。全局规划根据系统运行要求整体展开规划设计，掌握任务布局数据信息，确定最优化的线路形式，避免出现数据偏差或者信息不完整的问题。局部规划需要从局部特性展开分析，及时发送指令信息，设备按照接收的指令掌握相关信息，分析和使用效果提升比较明显。在变电站智能巡检的路径规划设计中，我们经历了从单一算法到多种算法综合运用的转变。以往，全局路径规划设计环节常常采用A算法、Dijkstra算法、拓扑法等经典方法，它们各有优势，但单独使用时可能无法应对复杂多变的环境。同样，在局部路径规划过程中，遗传算法、模拟退火算法、神经网络算法等也因其独特的性能而被广泛应用。然而，随着技术的不断进步和巡检任务复杂性的增加，我们发现单一算法往往难以完全满足路径规划的需求。因此，当前在进行路径规划时，我们更倾向于将多种算法合并使用，如结合全局算法的稳定性与局部算法的灵活性，从而更加有效地解决目前路径规划设计中存在的问题，确保巡检任务的高效、安全完成

[3]。

本文进行设计分析是以Dijkstra算法以及模拟退火算法的综合应用展开分析，改进系统运行状态，掌握最佳传输路径，进而打造全新的控制系统。结合系统运行状态，明确智能化驱动建设的要求，传统Dijkstra算法中路径数量比较多，空间占用较多，造成后续的规划和数据分析难以顺利进行。为能够彻底解决该问题，本文提出一种双直角坐标系象限划分法，从而可以精准确定搜索区域，保证各项数据分析工作能够顺利的开展。从实际情况进行分析，设置起点为A点，终点为B点，并将A点作为原点，判定B点所在象限，直接向B点的区域进行搜索，从而减小目标搜索范围，也能避免出现系统存储压力过大的情况。

2.4无人机巡检技术

无人机巡检技术是现代科学技术发展的产物，使用的环节应做好下述几点：（1）通过无人机中搭载运动摄像机、红外成像仪、驱鸟设备等，包含GPS定位、控制模块、动力系统、电机装置等，提高系统控制水平。（2）通过地面站控制无人机巡检系统，按照规定的航线飞行。地面站中设置相关程序，达到无人机精准巡视的要求，航线飞行精度提升。（3）运动摄像机作为拍摄的装置，提高拍摄精度，且防止出现飞行不平稳造成精度不足。（4）红外成像仪的主要作用是进行红外成像，测量设备运行环节的温度数据信息，掌握绝缘性、导电性等相关参数。结合红外成像仪的运行要求，测量温度区间-40～550℃，并利用USB完成数据传输。（5）驱鸟器的主要作用将航线内鸟类驱离，防止鸟巢、鸟类等引发短路或者飞行故障。驱鸟器安装之后，使用1.5V干电池作为动力装置，固定到无人机中。

3 结语

总之，变电站智能巡检技术的引入和应用，为电力系统的运维管理带来变化。采用该技术，可以精确的对变电站设备全面、高效、安全巡检，提升设备故障和安全隐患处理效果，提升电力系统的安全稳定性。

参考文献：

[1]周菁.智能巡检机器人在变电运维中的应用[J].电子技术,2023,52(12):292-293.

[2]黄建阳,陈硕.变电站区域型远程智能巡检系统的设计与应用[J].农村电气化,2023,(12):41-46.

[3]吴俊杰.无人机智能巡视系统在变电站巡检中的应用[J].农村电气化,2023,(10):21-23+88.