国网新疆电力公司检修公司 新疆乌鲁木齐 830000
摘要：变电站智能巡检机器人作为集自动化、机械、人工智能、计算机等高新领域的尖端技术，在电力系统的引入，将大大提高电力系统自动化程度，同时减少运维人员劳动强度，提高设备巡视质量，对保障无人值班变电站及电网的安全、可靠运行，进一步促进智能变电站的发展，改变传统的生产方式有着重要的意义。
关键词：变电站智能巡检机器人；减少劳动强度；测温
0 引言
智能电网承载和推动第三次工业革命已逐步成为全球共识，转变电网发展方式，推动能源生产和消费方式转变，是智能电网建设的必经阶段。智能变电站是智能电网运行参量采集点与管控执行点。对于建设信息化、自动化、互动化坚强智能电网具有关键性作用。
而长期以来，我国电力行业沿用的变电站设备人工巡检作业方式，在高压、超高压以及恶劣气象条件下，不仅对人身危害大，而且对电网安全运行带来一定隐患。变电站智能巡检机器人可代替人工完成变电站高压变电设备的所有巡检作业。经过长时间的现场试运实验表明，机器人可及时发现电力设备的热缺陷等设备异常现象，巡检效能丝毫不逊于专业巡检人员。
1.国内外同类研究动态
变电站智能巡检机器人是山东电力首次承担的国家"863"计划项目之一，该项目2002年9月列入国家"863"计划，并于2004年完成样机研制。2004年12月28日山东省科技厅组织召开了该项目的科技成果鉴定会议, 鉴定委员会专家一致认为：该项目在移动机器人上集成了远程红外热成像、视觉、声音等多种传感器，并成功地应用于强电磁干扰的超高压变电站设备巡检领域，属国内首创。该项目总体技术水平达到国际先进水平。2005年2月15日该项目通过了"863"专家组的验收，并在山东济南变电站进行了机器人巡检演示。该项目申报了四轮驱动轮式机器人移动车、抗强电磁干扰的差分全球定位装置、移动机器人电池充电装置、变配电设备巡检机器人等四项实用新型专利。
目前新疆电力行业对电气设备测温仍普遍采用人工巡检的方法，所用设备是手持式红外热像仪，与变电站智能巡检机器人详细对比如下。
通过对表1数据对比分析得出，变电站智能巡检机器人能更加有效的对变电站设备进行科学的在线检测与站内数据管理，一方面可以减少人员疏忽、漏检等带来的设备损失，提高电网的运行质量；另一方面可以减少供电系统的人员投入，降低人员成本，更好的为电力行业创造经济效益与社会效益。
2. 750千伏变电站智能巡检机器人系统介绍
变电站设备巡检机器人系统是集机电一体化技术、多传感器融合技术、电磁兼容技术、导航及行为规划技术、机器人视觉技术、安防技术、稳定的无线传输技术于一体的复杂系统，采用完全自主或遥控方式，代替巡检人员对变电站内室外一次设备的部分项目进行巡检，并对图像进行分析和判断，及时发现电力设备存在的问题，为无人值班变电站的推广应用提供了创新型的技术检测手段，提高了电网的可靠稳定运行水平。
机器人系统采用分层式控制结构，分为两层结构：基站控制系统层和移动站系统层。
2.1 基站控制系统层
基站控制系统层主要由监控计算机系统、交换机以及相应的无线通讯设备组成。监控主站系统基于Windows系统，采用C#面向对象编程语言开发设计，提供友好的操作交互界面，完成监测功能，为机器人运动规划提供相应的命令及环境信息，并可以对机器人采集的设备数据进行分析、存储，并提供专家诊断功能。其主要功能包括：
2.2 移动站系统层
移动站系统主要由主控计算机、运动控制、导航定位、巡视检测、能源电池、网络通信等系统以及机器人机械结构等模块组成，实现机器人运动控制、导航定位、可见光及红外数据检测采集、能源管理补给以及状态信息上传等功能，结合基站控制系统，完成机器人遥控巡视和自动规划巡视等功能。
3 智能巡检机器人实际应用
2013年10月，国网新疆检修公司选择在750千伏乌北变电站和750千伏吐鲁番变电站试点智能巡检机器人系统项目建设，并于2014年10月投入运行。根据《国家电网公司变电站管理规范》、《无人值守变电站管理规范(试行)》的意见和要求，结合750千伏变电站现场运行规程制定了智能机器人巡检模式：正常巡视、全面巡视、特殊巡视等。采用智能机器人巡检，可以减轻巡检人员的劳动强度、并在恶劣天气中代替运行人员对部分设备完成巡检工作。
3.1机器人运行模式
（1）正常巡视
每天巡检机器人开展一次可见光巡视，主要是对表计、油位、设备位置、声音等进行巡视和判断。
每周巡检机器人开展一次测温巡视，对设备接头、本体进行测温和判断。
（2）全面巡视
每半个月巡检机器人开展一次可见光和测温巡视工作。
（3）特殊巡视
按照公司各类保电特巡及天气突变等特巡的要求执行。
3.2机器人应用实例
（1）2014年11月15日，在执行全站一次设备测温任务时发现750千伏吐鲁番变电站750千伏吐巴二线高压电抗器低压侧套管A相发热缺陷，机器人后台发温度高告警信息。
4 结束语
变电站智能巡检机器人系统经过一段时间的试运行，具有良好的稳定性、安全性、易操作性及易扩展性。巡检平台的使用与推广，实现了对750千伏变电站关键部件温度、图像进行网络化的安全监测以及减员增效的目的。同时能够实现热故障状态检测和诊断、测温分析、温度检测、红外无损探伤、温度异常报警等功能，安装该系统将极大提高变电站安全运行能力，防患于未然，避免损失,同时减少了现场运维人员工作量，降低了劳动强度。
今后，变电站智能巡检机器人系统还将结合紫外成像技术对一次设备电晕放电检测分析；利用声学技术对主变高抗噪声进行分析，利用振动测量技术主变高抗振动进行分析，利用局放测试技术对设备局部放电进行分析。通过对设备进行诊断，提前发现“病因”，及时“对症下药”,提高设备资产寿命，保障电网安全稳定运行。
参考文献
[1]《变电站智能巡检机器人系统产品使用说明书》/北京兴汇同维电力科技有限公司 2013
论文作者:钟明才
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
标签：变电站论文; 机器人论文; 智能论文; 设备论文; 测温论文; 电网论文; 系统论文; 《电力技术》2016年第5期论文;