【泛在在身边】基于全景感知融合分析的换流站运检管理

换流站是直流输电系统的重要组成部分，具有设备众多、业务复杂、周期性运维检修工作规模庞大特点，目前主要依靠运维检修人员监盘巡视、统计分析、人工抄录，经验判断开展工作，大量结构多样、来源复杂的设备数据耗费大量时间精力，数据低应用水平已经成为制约换流站运行可靠性进一步提高的主要因素。

　　宁夏电网是西电东送的重要组成部分，拥有2座换流站，单换流站占地面积400余亩，直流输电线路跨多省区长达数千公里，站内拥有直流控保系统、保信子站、故障录波器、一体化辅助监控系统、照明系统、阀厅红外检测系统、一体化在线监测系统、智能锁控系统、消防系统、空调系统、室外巡检机器人系统等众多子系统，需要进行的后台业务流程众多，周期性运检工作数百项，后台录入系统数据过程繁杂，安全生产负担重。

　　国网宁夏电力聚焦换流站运检管理提升，针对换流站设备复杂、子系统多、巡检量大且风险高、数据分析缺乏、远程支撑不足等现状，基于移动互联、人工智能、边缘计算等先进技术，实现换流站设备、环境、人、资源等全景感知融合分析，深度掌控设备状态，助力运检业务革新。

创新点

　　基于5G公专网融合接入体系，打造基于统一数据模型及协议的变电物联网体系，支撑基层创新，形成全国首个基于5G的云雾协同物联换流站。

　　面向基层创新的物联网管理模式，形成以需求带动创新，充分发挥基层单位物联网应用的创造力和积极性，促进末端业务改进提升。

　　基于多类型物联网传感器部署，实现换流站物联网数据的汇集及分析，构建高效协同的电网设备巡检体系，探索地市电网精益化运维。

示范性和可推广性

　　基于全景感知融合分析的换流站运检管理作为宁夏公司“泛在物联网试点建设”的重要组成部分，在建设内容上具有创新性及先进性，其典型应用架构，已被国网公司设备部及互联网部采纳，融合至《输变配电设备物联网建设方案》中，示范性和可推广性较强。

主要做法

　　部署L型、H型、S型、移动户外型、爬壁型等多种类别机器人，采用基于智能机器人的识别判别、异物检测、越障攀沿技术，通过机器人自主智能化巡视，解决换流站人工巡视存在的全面性、时效性问题，减轻人员巡检负担，提升设备巡检可靠性。建立基于国网统一数据模型的换流站设备标准数据模型，规范化数据收集清洗上传过程，采用人工神经网络、专家诊断等算法技术，深度挖掘数据价值，深化开展数据分析类智能应用，优化运检业务，提升设备故障预警能力。全方位部署智能AI视频摄像头，结合数字化管控体系，通过数据整合、业务整合，减少换流站现存子系统数量，降低人员运行维护工作量。部署换流站主设备、辅助设备、环境监测多种感知层传感器，采用传感器低功耗、微功耗技术，分布式边缘计算技术，遵循接入标准，优化传感器传输组网方式，实现换流站多维数据全景感知。建立换流站5G网络，采用公网切片技术，户内外协同部署，解决换流站网络速率带宽问题，助力换流站高网络需求生产业务开展。采用换流站设备数字孪生、换流站三维建模技术，对换流站进行精细化三维建模及数字孪生建模，结合换流站故障案例、模拟推演场景，实现换流站模拟检修、远程仿真、故障模拟，助力运维检修作业。

业务价值

　　依托30台多类别智能巡检机器人对设备多维度、全方位、立体巡检，形成运检管控“千里眼”。滤波器录波数据深度挖掘，及时发现设备异常，培养应急处置“左右手”，直接挽回1200万设备损失。依托智能视频摄像头、数字管控系统，实现800亩站区无死角远程浏览，让业务管理无距离，形成设备健康“听诊器”。1600点位全景感知元件为数据中台提供海量、可靠数据，形成数据中台“供应商”。0.01ms低延时、1000MBps高带宽5G网络全覆盖，提供强力运检支持，形成信息网络“高速路”。20000台设备数字孪生，三维模型让设备故障直观呈现，形成故障模拟“克隆人”。

业务绩效

　　有力保障电力安全可靠外送：累计发现缺陷超500余项，避免七级及以上电网、设备事件10余起，支撑宁夏两大直流长周期稳定运行，外送电量突破3600亿度。