《電力科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)》課件-第五章 電力科技創(chuàng)新

翱翔銀線,翼攬電網(wǎng)無人機巡檢（上）《電力科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)》之傳統(tǒng)的人工巡視主要是依靠巡視人員目測觀察，依托各種檢測工具（如望遠鏡、紅外測溫儀）沿輸電線路行走，用肉眼或望遠鏡對轄區(qū)內(nèi)的輸電線路進行觀測。這種工作方式存在巡檢效率低、巡檢精度不高、可靠性差等問題。借助無人機巡檢輸電線路，可以進行近距離、多角度的對輸電線路中的部件，例如導地線、絕緣子以及金屬的部件設(shè)備進行詳細的觀察。相比較傳統(tǒng)的人工巡視方法來講，無人機巡檢提高了輸電線路巡檢的效率，降低了人工作業(yè)的風險隱患程度，提高了巡視人員的生命安全保障系數(shù)。隨著我國大量各電壓等級輸電線路的建設(shè)及投運，線路距離不斷增長，運檢人員配備不足，這個矛盾日益突出，對輸電線路的運行維護方式帶來了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的人工巡視主要依靠巡視人員目測觀察，依托各種檢測工具（如望遠鏡、紅外測溫儀）沿輸電線路行走，用肉眼或望遠鏡對轄區(qū)內(nèi)的輸電線路進行觀測。缺點：巡檢效率低、巡檢精度不高、可靠性差等。無人機巡檢輸電線路可進行近距離、多角度的對輸電線路中的部件，例如導地線、絕緣子以及金屬的部件設(shè)備進行詳細的觀察。優(yōu)點：提高了輸電線路巡檢的效率，降低了人工作業(yè)的風險隱患程度，提高了巡視人員的生命安全保障系數(shù)。內(nèi)容無人機巡檢作業(yè)01ONE線路通道隱患排查1個飛行小組一天完成80基桿塔巡視2個飛行小組8個工作日完成1280基桿塔通道巡視替代人工徒步巡視工作桿塔精細巡查02TWO桿塔精細巡查每季度可根據(jù)需要開展一輪桿塔精細巡查，對金具連接部位及銷釘進行檢查，替代人工登桿檢查。1天完成50基桿塔巡視12個工作日完成1200基桿塔精細巡查1個飛行小組2個飛行小組桿塔精細巡查荊州松滋400公里線路目前每月安排2個無人機作業(yè)小組開展通道巡視，其余時間飛精巡一個季度可完成一輪金具檢查，特別是老舊線路比較多，及時發(fā)現(xiàn)地線銹蝕嚴重、斷股缺陷，圖片識別的工作量也非常大目前采取專人在辦公室看缺陷、整報告，實行專業(yè)化分工，提高效率噴火消缺春季冬季噴火消缺案例不是所有環(huán)境都能用。一般掛在檔中導地線就用飛行消缺，距離不能過近，以免有磁場干擾。為了更安全可用柴油版，或大功率激光炮精準消缺。巡查故障巡查03THREE異物短接跳閘，在導地線上查找放電痕跡，順著導線弧垂飛，拍照或錄視頻，再導出來分析特點：瓷瓶和掛點處都能看到明顯的鳥糞和放電痕跡飛導線，讓導線在屏幕內(nèi)始終是一樣寬，說明這個距離不近不遠，操作也沒有跑偏；在無人機上加裝一個單線激光設(shè)備，咬合導線，讓無人機順著導線自動飛行。故障巡查2016年2月2日110kV肖石線發(fā)生故障跳閘，故障區(qū)間#4-#8故障巡查2018年1月29日110kV青水二回于發(fā)生AB相間故障跳閘，故障區(qū)間#1-#10故障巡查無人機空中巡查人工地面巡查商業(yè)模式的核心線路通道隱患排查桿塔精細巡查故障巡查翱翔銀線，翼攬電網(wǎng)無人機巡檢（下）《電力科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)》之應(yīng)用測距01ONE傾斜攝影測距不僅能夠真實地反映地物情況，高精度地獲取物方紋理信息，還可通過先進的定位、融合、建模等技術(shù)，生成真實的三維城市模型。通過從一個垂直、四個傾斜、五個不同的視角同步采集影像，獲取到豐富的建筑物頂面及側(cè)視的高分辨率紋理。原理作用傾斜攝影測距大范圍通過高效的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及專業(yè)的數(shù)據(jù)處理流程生成的數(shù)據(jù)成果直觀反映地物的外觀、位置、高度等屬性，為真實效果和測繪級精度提供保證。高精度高清晰全面感知復雜場景對線路樹障進行多角度、多數(shù)據(jù)拍照建模，形成樹障報告，精度誤差在0.5米左右，對大批量的樹障進行提前防控。激光雷達精準測距激光傳感器定位定姿系統(tǒng)高分辨率數(shù)碼相機計算機控制單元無人機飛行平臺52134機載激光雷達掃描測量系統(tǒng)特點激光雷達精準測距集成度高質(zhì)量輕數(shù)據(jù)精度高運行成本低使用限制少操作維護簡單快速拆裝方便攜帶激光雷達精準測距對危急樹障進行激光掃描建模，形成樹障報告，精度誤差在0.03-0.05米左右，提高防控等級。25m70m應(yīng)用場景新建線路的驗收及原始檔案的建立線路通道（樹木房屋）例一交叉跨越（輸電線路、高速、鐵路等）例二桿塔本體（各部件安全距離、傾斜等）例三導地線弧垂及線間距離例四對運行中的輸電線路，測量導線與樹竹、新建房屋等的安全距離，對樹竹的生長趨勢進行判斷等，大負荷高溫等情況導地線弧垂的檢測和交叉跨越點線間距的測量。線間距的測量應(yīng)用場景帶點作業(yè)前校核桿塔各部件之間的安全距離測量塔窗結(jié)構(gòu)尺寸導線間安全距離例如規(guī)劃航線規(guī)劃及數(shù)據(jù)采集02TWO航線規(guī)劃及數(shù)據(jù)采集航線的規(guī)劃工作是決定飛行掃描測量成果質(zhì)量的關(guān)鍵因素規(guī)劃完成通過自動或者手動控制的方式，對輸電線路進行飛行掃描測量和成像，獲得高精度點云和影像數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù)分析03THREE數(shù)據(jù)分析將點云導入到專業(yè)電力點云分析軟件中進行處理。利用機載激光雷達獲取的高精度點云，快速獲得高精度三維線路走廊地形地貌1線路設(shè)施設(shè)備2走廊地物3根據(jù)輸電線路安全距離的要求，可分析線路走廊內(nèi)導線與植被、建筑物、交叉跨越等凈空距離，進而確定線路運行狀態(tài)是否安全，并對超過預定安全距離的危險點形成報表并進行標識提示。測量精準測量04FOUR精準測量實現(xiàn)對線路任意點距離量測、面積量測能夠直接精確測量出輸電線路各點的坐標、高程、任意兩點間空間距離、任意點高程等能夠精確測量電力線相間距離分類點云分類05FIVE點云分類有功功率和無功功率供求關(guān)系平衡地表點云有功功率和無功功率供求關(guān)系平衡輸電本體點云有功功率和無功功率供求關(guān)系平衡走廊內(nèi)地物點云注意：自動分類過程中還是有一定誤差，需要人工復核修正，關(guān)鍵數(shù)據(jù)分錯了，或有雜點，報告就有問題報告自動分析報告06SIX自動分析報告按照相關(guān)標準設(shè)置地物點到導線的安全距離要求，進而自動進行安全距離檢測計算。直接基于激光點云數(shù)據(jù)精確量測線路走廊地物到導線的距離是否滿足安全運行要求。110KV垂直距離4米，凈空距離3.5米220KV垂直距離4.5米，凈空距離4米注：可根據(jù)需要調(diào)整自動分析報告除了檢測當前危險點信息，還可進行風偏、高溫、覆冰等模擬分析，查找最大危險點。注意最大工況分析特高壓輸電《電力科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)》之特高壓輸電特高壓輸電

對于交流電，特高壓是1000千伏及以上交流電的電壓等級。

對于直流電，特高壓是指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級。

特高壓輸電指的是將發(fā)電廠發(fā)出來的電能通過特高壓網(wǎng)絡(luò)逐步送到負荷中心。特高壓輸電的基本概念特高壓輸電為什么要建設(shè)特高壓輸電？特高壓輸電原因1：我國的能源資源與用電中心離得遠。我國的能源都集中在偏遠地區(qū)，比如76%的煤炭資源都分布在我國北部和西北部地區(qū)，80%的水能資源在西南部地區(qū)，陸地風能主要集中在西北、東北和華北北部地區(qū)，而70%以上的用電負荷都在中東部地區(qū)，這就造成了我國能源豐富但利用效率極低的現(xiàn)象。特高壓輸電原因2：我國生態(tài)環(huán)境遭到了破壞。為了使中東部地區(qū)能夠正常用電，改革開放以來，在中東部周邊建立了許許多多的火電廠，致使PM2.5嚴重超標。生態(tài)環(huán)境破壞得很厲害，比如在湖北地區(qū)，耕地、湖泊急劇減少，土壤污染、生態(tài)功能退化，水生珍稀物種銳減，酸雨霧霾影響嚴重。特高壓輸電原因3：能源輸送保障能力偏低。通常我們都是采用將偏遠地區(qū)的煤炭等資源通過火車運送到離我們更近的郊區(qū)，再通過發(fā)電廠發(fā)電送往我們每家每戶，但煤炭運輸在我國經(jīng)常因為地形原因運送不過來，或者說送過來很麻煩，這樣一來，運輸費用和成本可不低了。

特高壓輸電比如西部、北部地區(qū)電煤價格為200元/噸標準煤，將煤炭從當?shù)匮b車，經(jīng)過公路、鐵路運輸?shù)角鼗蕧u港，再通過海運、公路運輸?shù)饺A東地區(qū)，電煤價格則增至1000多元/噸標準煤。折算后每千瓦時電僅燃料成本就達到0.3元左右，而在煤炭產(chǎn)區(qū)建里坑口電站，燃料成本僅0.09元/千瓦時。坑口電站的電力通過特高壓輸送到中東部負荷中心，除去輸電環(huán)節(jié)的費用后，到網(wǎng)電價仍低于當?shù)孛弘娖骄暇W(wǎng)電價0.06—0.13元/千瓦時。特高壓輸電原因4：傳統(tǒng)電網(wǎng)運行安全和經(jīng)濟效益比較低。傳統(tǒng)的500千伏輸電網(wǎng)路雖然也可以將偏遠地區(qū)的電能送到中東部地區(qū)，但是這兩千多公里的路程太遠了，線路在輸送過程中損耗的能量太多，實在是太不劃算了。除此之外，500千伏輸電網(wǎng)還存在負荷轉(zhuǎn)移能力不足、短路電流超標、線路走廊占地多等技術(shù)和社會問題。特高壓輸電傳統(tǒng)500千伏輸電VS特高壓輸電

特高壓被稱為“電力高速公路”，具有四大創(chuàng)新點，可以總結(jié)為“大、遠、省、少”四個字。

“大”指的是輸電容量大。通俗的說就是單位時間內(nèi)，能夠輸送更多的電能。特高壓輸電特高壓輸電的四大創(chuàng)新點

“遠”指的是輸電距離遠。能夠?qū)㈦娔茌斔透h的地區(qū)，在相同輸送功率的情況下，1000千伏交流特高壓輸電線路最遠輸送距離是500千伏的3倍，一般來說1000千伏特高壓輸送距離可達到2000多公里。特高壓輸電特高壓輸電的四大創(chuàng)新點

“省”指的是線路走廊占地面積省。由于1000千伏交流輸電線路單位輸送容量為500千伏的2-3倍，原來需要建設(shè)多條的輸電線路，現(xiàn)在只需要建設(shè)一條便可以實現(xiàn)。特高壓輸電特高壓輸電的四大創(chuàng)新點

特高壓輸電特高壓輸電的四大創(chuàng)新點

“少”指的是線路電阻損耗少。1000千伏的輸電線路電阻損耗相比于500千伏輸電線路的損耗來說，其大小約為四分之一。01如果特高壓輸電覆蓋了全中國，那么傳統(tǒng)的500千伏輸電網(wǎng)還有必要存在么？02特高壓輸電所用的高壓設(shè)備和500千伏傳統(tǒng)的高壓設(shè)備會有什么區(qū)別？你覺得從電氣設(shè)備角度會面臨哪些問題呢？特高壓輸電問題電力大數(shù)據(jù)價值之一《電力科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)》之01元數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用PARTONEPARTTWO大數(shù)據(jù)環(huán)境下，我們的改變PARTTHREE0203電力大數(shù)據(jù)目錄元數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用01ONE什么是元數(shù)據(jù)？大數(shù)據(jù)應(yīng)用的三個階段輔助產(chǎn)品問卷調(diào)查飲料試喝輔助產(chǎn)品創(chuàng)造價值擁有最全面?zhèn)€人信用信息最熟悉老百姓消費習慣創(chuàng)造價值量化信息元數(shù)據(jù)塑造我們的工作和生活…………塑造我們的工作和生活生長速度距離監(jiān)控線路的距離塑造我們的工作和生活塑造我們的工作和生活電力大數(shù)據(jù)02TWO電力大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完備采集時間精確采集覆蓋面廣交互式分析流數(shù)據(jù)分析實時數(shù)據(jù)庫交互式商業(yè)智能分析分鐘級在線分析秒級在線分析毫秒級在線分析交互式大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在線大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)配電管理系統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)其他數(shù)據(jù)智能電表數(shù)據(jù)SCADAWAMS在線監(jiān)測告警