摘要：为了支撑电力调度监控一体化的业务发展要求，推进机器人在电网中的应用，佛山电网提出一种智能机器人接入调度指挥平台的应用设计方案。首先描述了系统结构图，在此基础上详细设计了机器人在巡视紧急缺陷的运行分析与自动上传、操作项目检查以及应急事件、应急信号检查等业务应用，打破了目前机器人仅应用在变电运行日常业务方面的局限，也为机器人在电网中的应用提供新的发展方向和探索思路。
关键词：机器人；电力调度；调度指挥平台
随着电网规模的日渐扩大和智能化水平的不断提高，如何采用新技术手段有效保障设备安全可靠运行，一直是电力企业面临的主要问题之一。在电力调度监控一体化深化发展的趋势下，电力调度员承担了越来越多的系统操作和监视任务，传统的运行、巡视检查等人工的方式方法面临着新的挑战[1]，并且电网对应急信号的快速反应处置的要求也越来越高。此外，计算机监控技术在变电站的推广应用，使得变电站值班方式已从有人值班向无人值班模式发生转变，如今智能机器人在变电站的应用正成为新的探索和发展方向。
目前，智能机器人在一些地区的变电站得到了初步的应用[2-5]，但主要局限于设备巡视与红外测温这两个站内日常工作，没有与电力调度员实时调度、监视的业务有所关联。为了支撑调控一体化要求，推进智能机器人在电网中的应用，佛山电网将实现通过调度指挥平台（简称DICP系统）远程控制智能机器人，开展调控一体化业务。
本文首先描述了智能机器人接入调度指挥平台的系统结构图，其次详细设计机器人接入DICP系统后调控一体化业务的应用，主要包括巡视紧急缺陷的运行分析与自动上传、操作项目检查以及应急事件、应急信号检查等工作业务，为推进智能机器人在电网中的应用提供新的发展方向和思路。
一、机器人接入DICP系统的部署结构图
目前，变电站巡检机器人业务应用部署在独立组建的局域网环境上，尚未与DICP系统进行数据对接。
为实现调度指挥平台对变电站智能机器人的远程遥控，必须创建机器人控制系统与调度指挥平台之间的接口，佛山电网设计的机器人接入DICP系统的部署结构图如图1所示，其中，机器人与新增的内置数字证书的安全通信代理模块集成，通过身份鉴别、数据加密、访问控制等技术手段保证机器人业务无线接入机器人控制台。机器人NVR（全称：网络硬盘录像机）部署在变电站III区，通过USAP3000安全网关与机器人本体进行通讯。部署在变电站III区的DICP服务代理通过综合数据网与调度主站III区DICP系统服务相互通讯，并将系统数据统一发送至数据处理服务进行处理，调度DICP系统也可通过数据处理服务下发执行命令至变电站DICP服务代理，从而实现对变电站机器人的远程遥控。
图1.机器人接入DICP的总体部署结构图
二、机器人接入DICP系统的业务功能
在实现机器人接入DICP系统的接口功能后，佛山电网设计和开展了智能机器人的调控一体化业务应用，主要包括：巡视紧急缺陷的运行分析与自动上传、操作项目检查以及应急事件、应急信号检查。
2.1 巡视紧急缺陷的运行分析与自动上传
开展设备巡视的日常工作时，无论传统的人员巡视还是机器人巡视，在发现紧急缺陷后，都需要变电运行人员确认后再将缺陷信息电话汇报值班调度员。
为了能够第一时间掌握重要缺陷的全面情况，佛山电网在机器人接入DICP系统的功能模块上开发了紧急缺陷的运行分析与上传功能：变电运行人员利用机器人进行设备巡视时，机器人若发现满足一定条件的紧急缺陷（如表1所示），会自动上传数据（包括设备图片、分析结果等）到调度端DICP。调度端DICP机器人模块会自动弹出相关告警信号。同时，调度员可以控制机器人摄像头远方查看相关设备情况，并且可以随时调取查阅巡检下达给机器人任务的检查结果。
表1.机器人判定紧急缺陷的标准和反馈信息
2.2 操作项目检查
在调度的日常操作中，调度员缺乏可靠的技术手段判断刀闸、开关是否分、合闸到位。尽管一些地区电网实现了远方执行线路状态转换的自动程序化操作，但执行过程中开关、刀闸位置的检查仍需要巡检人员到位确认后汇报调度员。为了进一步提高操作效率，佛山电网将在调度端DICP的机器人模块上通过智能机器人完成调度操作项目的检查。
2.2.1 操作预准备
机器人启动前，调度员可以掌握机器人电量情况，确保机器人处于可用状态。调度员根据DICP上已批复的检修单发送计划操作时间、设备间隔信息等内容给变电站机器人控制系统，安排机器人提前到达指定现场。
2.2.2 操作过程
对于操作时需要检查开关、刀闸位置的，由当值调度员根据操作票选择具体的开关、刀闸位置，然后发送指令给机器人，机器人接收指令后立即按照规划路线前往指定位置查看。
根据调度操作令，智能机器人到设备现场通过机构箱“分/合闸”指示牌、汇控箱位置指示灯等进行可视化确认，并且通过拍摄的图像自动识别刀闸、接地刀闸等设备的分合位状态，然后及时反馈相关的检查结果（包括图片、判断结果等）给调度员。
2.3 应急事件、应急信号检查
当电网发生应急事件或SCADA系统发出应急告警信号时，调度员会马上通知变电运行人员到站检查。但由于大部分变电站处于无人值班状态，运行人员大约需要半个小时到站后才能对缺陷设备开始检查处理，不利于调度员做出及时合理的判断，可能影响到电网、设备的安全稳定运行。
为了提高应急事件与应急告警信号的检查处理效率，佛山电网在机器人接入DICP系统的功能模块上开发了如下功能：自动将对应紧急停电库的告警信号（对应表2）发送至站内机器人，或者由调度员手动选择发生应急事件（对应表3）的变电站、设备间隔及相关告警信号发送至站内机器人。站内机器人在接收到告警信号后，自动判断设备间隔，根据已规划的路径前往故障设备，根据告警内容进行针对性的检查，并将检查结果（图片、数据等）反馈给调度员。机器人处理应急信号、应急事件的技术标准分别如表2、3所示。
表2.机器人处理应急信号的技术标准
表3.机器人处理应急事件的技术标准
三、结束语
为了支撑佛山电网调控一体化的业务要求，推进智能机器人在电网中的应用，本文首先描述智能机器人接入调度指挥平台的系统结构图，其次详细设计了机器人接入DICP系统后在巡视紧急缺陷的运行分析与自动上传、操作项目检查以及应急事件、应急信号检查等调控一体化业务方面的应用。
佛山电网通过智能机器人接入DICP系统的业务应用，打破了目前机器人仅应用在变电运行日常业务方面的局限，与电力调度员的日常工作和应急处置业务产生了联系，可以进一步提高调度监视、控制效率，同时也为智能机器人在电网中的应用提供新的发展方向和探索思路。
参考文献：
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论文作者:钟童科,骆国铭,周俊宇,亓玉国
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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