《电力科技创新创业》课件-第五章 电力科技创新

翱翔银线,翼揽电网无人机巡检（上）《电力科技创新创业》之传统的人工巡视主要是依靠巡视人员目测观察，依托各种检测工具（如望远镜、红外测温仪）沿输电线路行走，用肉眼或望远镜对辖区内的输电线路进行观测。这种工作方式存在巡检效率低、巡检精度不高、可靠性差等问题。借助无人机巡检输电线路，可以进行近距离、多角度的对输电线路中的部件，例如导地线、绝缘子以及金属的部件设备进行详细的观察。相比较传统的人工巡视方法来讲，无人机巡检提高了输电线路巡检的效率，降低了人工作业的风险隐患程度，提高了巡视人员的生命安全保障系数。随着我国大量各电压等级输电线路的建设及投运，线路距离不断增长，运检人员配备不足，这个矛盾日益突出，对输电线路的运行维护方式带来了巨大挑战。传统的人工巡视主要依靠巡视人员目测观察，依托各种检测工具（如望远镜、红外测温仪）沿输电线路行走，用肉眼或望远镜对辖区内的输电线路进行观测。缺点：巡检效率低、巡检精度不高、可靠性差等。无人机巡检输电线路可进行近距离、多角度的对输电线路中的部件，例如导地线、绝缘子以及金属的部件设备进行详细的观察。优点：提高了输电线路巡检的效率，降低了人工作业的风险隐患程度，提高了巡视人员的生命安全保障系数。内容无人机巡检作业01ONE线路通道隐患排查1个飞行小组一天完成80基杆塔巡视2个飞行小组8个工作日完成1280基杆塔通道巡视替代人工徒步巡视工作杆塔精细巡查02TWO杆塔精细巡查每季度可根据需要开展一轮杆塔精细巡查，对金具连接部位及销钉进行检查，替代人工登杆检查。1天完成50基杆塔巡视12个工作日完成1200基杆塔精细巡查1个飞行小组2个飞行小组杆塔精细巡查荆州松滋400公里线路目前每月安排2个无人机作业小组开展通道巡视，其余时间飞精巡一个季度可完成一轮金具检查，特别是老旧线路比较多，及时发现地线锈蚀严重、断股缺陷，图片识别的工作量也非常大目前采取专人在办公室看缺陷、整报告，实行专业化分工，提高效率喷火消缺春季冬季喷火消缺案例不是所有环境都能用。一般挂在档中导地线就用飞行消缺，距离不能过近，以免有磁场干扰。为了更安全可用柴油版，或大功率激光炮精准消缺。巡查故障巡查03THREE异物短接跳闸，在导地线上查找放电痕迹，顺着导线弧垂飞，拍照或录视频，再导出来分析特点：瓷瓶和挂点处都能看到明显的鸟粪和放电痕迹飞导线，让导线在屏幕内始终是一样宽，说明这个距离不近不远，操作也没有跑偏；在无人机上加装一个单线激光设备，咬合导线，让无人机顺着导线自动飞行。故障巡查2016年2月2日110kV肖石线发生故障跳闸，故障区间#4-#8故障巡查2018年1月29日110kV青水二回于发生AB相间故障跳闸，故障区间#1-#10故障巡查无人机空中巡查人工地面巡查商业模式的核心线路通道隐患排查杆塔精细巡查故障巡查翱翔银线，翼揽电网无人机巡检（下）《电力科技创新创业》之应用测距01ONE倾斜摄影测距不仅能够真实地反映地物情况，高精度地获取物方纹理信息，还可通过先进的定位、融合、建模等技术，生成真实的三维城市模型。通过从一个垂直、四个倾斜、五个不同的视角同步采集影像，获取到丰富的建筑物顶面及侧视的高分辨率纹理。原理作用倾斜摄影测距大范围通过高效的数据采集设备及专业的数据处理流程生成的数据成果直观反映地物的外观、位置、高度等属性，为真实效果和测绘级精度提供保证。高精度高清晰全面感知复杂场景对线路树障进行多角度、多数据拍照建模，形成树障报告，精度误差在0.5米左右，对大批量的树障进行提前防控。激光雷达精准测距激光传感器定位定姿系统高分辨率数码相机计算机控制单元无人机飞行平台52134机载激光雷达扫描测量系统特点激光雷达精准测距集成度高质量轻数据精度高运行成本低使用限制少操作维护简单快速拆装方便携带激光雷达精准测距对危急树障进行激光扫描建模，形成树障报告，精度误差在0.03-0.05米左右，提高防控等级。25m70m应用场景新建线路的验收及原始档案的建立线路通道（树木房屋）例一交叉跨越（输电线路、高速、铁路等）例二杆塔本体（各部件安全距离、倾斜等）例三导地线弧垂及线间距离例四对运行中的输电线路，测量导线与树竹、新建房屋等的安全距离，对树竹的生长趋势进行判断等，大负荷高温等情况导地线弧垂的检测和交叉跨越点线间距的测量。线间距的测量应用场景带点作业前校核杆塔各部件之间的安全距离测量塔窗结构尺寸导线间安全距离例如规划航线规划及数据采集02TWO航线规划及数据采集航线的规划工作是决定飞行扫描测量成果质量的关键因素规划完成通过自动或者手动控制的方式，对输电线路进行飞行扫描测量和成像，获得高精度点云和影像数据。分析数据分析03THREE数据分析将点云导入到专业电力点云分析软件中进行处理。利用机载激光雷达获取的高精度点云，快速获得高精度三维线路走廊地形地貌1线路设施设备2走廊地物3根据输电线路安全距离的要求，可分析线路走廊内导线与植被、建筑物、交叉跨越等净空距离，进而确定线路运行状态是否安全，并对超过预定安全距离的危险点形成报表并进行标识提示。测量精准测量04FOUR精准测量实现对线路任意点距离量测、面积量测能够直接精确测量出输电线路各点的坐标、高程、任意两点间空间距离、任意点高程等能够精确测量电力线相间距离分类点云分类05FIVE点云分类有功功率和无功功率供求关系平衡地表点云有功功率和无功功率供求关系平衡输电本体点云有功功率和无功功率供求关系平衡走廊内地物点云注意：自动分类过程中还是有一定误差，需要人工复核修正，关键数据分错了，或有杂点，报告就有问题报告自动分析报告06SIX自动分析报告按照相关标准设置地物点到导线的安全距离要求，进而自动进行安全距离检测计算。直接基于激光点云数据精确量测线路走廊地物到导线的距离是否满足安全运行要求。110KV垂直距离4米，净空距离3.5米220KV垂直距离4.5米，净空距离4米注：可根据需要调整自动分析报告除了检测当前危险点信息，还可进行风偏、高温、覆冰等模拟分析，查找最大危险点。注意最大工况分析特高压输电《电力科技创新创业》之特高压输电特高压输电

对于交流电，特高压是1000千伏及以上交流电的电压等级。

对于直流电，特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。

特高压输电指的是将发电厂发出来的电能通过特高压网络逐步送到负荷中心。特高压输电的基本概念特高压输电为什么要建设特高压输电？特高压输电原因1：我国的能源资源与用电中心离得远。我国的能源都集中在偏远地区，比如76%的煤炭资源都分布在我国北部和西北部地区，80%的水能资源在西南部地区，陆地风能主要集中在西北、东北和华北北部地区，而70%以上的用电负荷都在中东部地区，这就造成了我国能源丰富但利用效率极低的现象。特高压输电原因2：我国生态环境遭到了破坏。为了使中东部地区能够正常用电，改革开放以来，在中东部周边建立了许许多多的火电厂，致使PM2.5严重超标。生态环境破坏得很厉害，比如在湖北地区，耕地、湖泊急剧减少，土壤污染、生态功能退化，水生珍稀物种锐减，酸雨雾霾影响严重。特高压输电原因3：能源输送保障能力偏低。通常我们都是采用将偏远地区的煤炭等资源通过火车运送到离我们更近的郊区，再通过发电厂发电送往我们每家每户，但煤炭运输在我国经常因为地形原因运送不过来，或者说送过来很麻烦，这样一来，运输费用和成本可不低了。

特高压输电比如西部、北部地区电煤价格为200元/吨标准煤，将煤炭从当地装车，经过公路、铁路运输到秦皇岛港，再通过海运、公路运输到华东地区，电煤价格则增至1000多元/吨标准煤。折算后每千瓦时电仅燃料成本就达到0.3元左右，而在煤炭产区建里坑口电站，燃料成本仅0.09元/千瓦时。坑口电站的电力通过特高压输送到中东部负荷中心，除去输电环节的费用后，到网电价仍低于当地煤电平均上网电价0.06—0.13元/千瓦时。特高压输电原因4：传统电网运行安全和经济效益比较低。传统的500千伏输电网路虽然也可以将偏远地区的电能送到中东部地区，但是这两千多公里的路程太远了，线路在输送过程中损耗的能量太多，实在是太不划算了。除此之外，500千伏输电网还存在负荷转移能力不足、短路电流超标、线路走廊占地多等技术和社会问题。特高压输电传统500千伏输电VS特高压输电

特高压被称为“电力高速公路”，具有四大创新点，可以总结为“大、远、省、少”四个字。

“大”指的是输电容量大。通俗的说就是单位时间内，能够输送更多的电能。特高压输电特高压输电的四大创新点

“远”指的是输电距离远。能够将电能输送更远的地区，在相同输送功率的情况下，1000千伏交流特高压输电线路最远输送距离是500千伏的3倍，一般来说1000千伏特高压输送距离可达到2000多公里。特高压输电特高压输电的四大创新点

“省”指的是线路走廊占地面积省。由于1000千伏交流输电线路单位输送容量为500千伏的2-3倍，原来需要建设多条的输电线路，现在只需要建设一条便可以实现。特高压输电特高压输电的四大创新点

特高压输电特高压输电的四大创新点

“少”指的是线路电阻损耗少。1000千伏的输电线路电阻损耗相比于500千伏输电线路的损耗来说，其大小约为四分之一。01如果特高压输电覆盖了全中国，那么传统的500千伏输电网还有必要存在么？02特高压输电所用的高压设备和500千伏传统的高压设备会有什么区别？你觉得从电气设备角度会面临哪些问题呢？特高压输电问题电力大数据价值之一《电力科技创新创业》之01元数据与大数据应用PARTONEPARTTWO大数据环境下，我们的改变PARTTHREE0203电力大数据目录元数据与大数据应用01ONE什么是元数据？大数据应用的三个阶段辅助产品问卷调查饮料试喝辅助产品创造价值拥有最全面个人信用信息最熟悉老百姓消费习惯创造价值量化信息元数据塑造我们的工作和生活…………塑造我们的工作和生活生长速度距离监控线路的距离塑造我们的工作和生活塑造我们的工作和生活电力大数据02TWO电力大数据采集系统完备采集时间精确采集覆盖面广交互式分析流数据分析实时数据库交互式商业智能分析分钟级在线分析秒级在线分析毫秒级在线分析交互式大数据分析系统在线大数据分析系统配电管理系统配电自动化系统气象数据其他数据智能电表数据SCADAWAMS在线监测告警