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近日，福建電力科學研究院機巡中心聯合國網福建超高壓公司、福建省送變電工程有限公司開展省內第1次特高壓線路無人機智能仿線飛巡作業，完成了對1000千伏榕泰Ⅰ線兩基鐵塔間導地線的巡檢。無人機自動沿著線路走向飛巡，與導地線保持相對固定的高度和位置，整個過程僅用時45分鐘，與以往的無人機巡檢相比，效率提升了3～4倍。
榕泰Ⅰ線于23年12月建成投運，線路總長約234千米。以往，巡檢工作通常采用人工登塔走線檢查或操控無人機飛巡的方式開展，因受飛手操控技能、線路周邊環境等因素影響，存在高空作業風險高、作業量大、細節拍攝不全等問題。
為此，福建電科院開展無人機智能仿線飛巡技術研究，在無人機控件中內置人工智能算法，依托視覺跟蹤技術實現了對導地線的精準識別與自主跟蹤。與傳統的無人機巡線技術相比，智能仿線飛巡技術無須人工操控或提前設置飛行航線，無人機可以自動識別線路，調整飛行路線，避開周邊障礙，能夠根據拍攝數據實時自動調整飛行姿態和拍攝參數，識別導地線的細微缺陷，如斷股、散股等問題，并實時生成分析報告，為線路運維提供可靠依據。
一、概述（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測系統"解析和詳細介紹）
金屬氧化鋅避雷器是電力設備的關鍵設備，流經避雷器上的全電流是衡量避雷器絕緣程度的一項重要指標。通過對避雷器的全電流、阻性電流、雷擊次數及雷擊時刻進行實時在線監測，可實現對高壓電氣設備的絕緣狀況進行實時監測；同時，通過分析監測數據可及時發現金屬氧化鋅避雷器潛在的故障并為狀態檢修提供重要的數據依據，為電力系統方便、可靠、穩定、經濟的運行提供了一個強力、可靠的保證，為運行檢修人員提供可靠的設備絕緣信息和科學的檢修依據，從而達到減少事故發生，延長檢修間隔，減少停電檢修次數和時間，提高設備利用率和整體經濟效益的目的。
二、功能特點（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測系統"解析和詳細介紹）
◆采用了交流高速采樣數字信號處理技術，數據準確、有效。
◆高穩定性、防水性：采用防水、防雨淋、防滴漏高精度零磁通微電流傳感器，在現場傳感器外部還安裝有防雨罩，達到了雙重防水標準，確保了常年無間斷在線監測的高穩定性、高可靠性。
◆量程大，精度高：電流傳感器采用新CT技術、多層屏蔽技術，幾乎不受外界磁場的影響。
◆采用高速現場總線技術，通訊方便、穩定、可靠，增加了系統的抗干擾能力。
◆可帶電安裝：避雷器在線監測裝置安裝方式是穿心式，現場不需要避雷器間隔停電，可以進行帶電安裝，不影響一次設備的正常運行。
◆雷擊計數范圍大，并可通過軟件進行任意數值初始化設置。
◆可記錄雷擊發生時間，保證在外部掉電情況下時鐘使用壽命為8年以上。
◆不銹鋼外殼，多層組合式電磁屏蔽技術，抗腐蝕，抗雨淋。抗電磁干擾。
三、技術參數（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測系統"解析和詳細介紹）
項目 | 詳細參數 |
全電流測量范圍 | AC 0.1～50mA |
全電流測量準確度 | ±（0.5%+5μA） |
阻性電流測量范圍 | AC 0.01～10mA |
阻性電流測量準確度 | ±（1%+5μA） |
雷擊計數范圍 | 0～999次 |
雷擊發生時間 | 年/月/日、時/分/秒 |
通訊方式 | RS485、IEC61850 |
線纜穿心孔徑 | 直徑26mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
四、詳細介紹（LYMOAS-4000電力建設新產品“避雷器在線監測系統"解析和詳細介紹）
1.避雷器在線監測IED
用于110 kV及以上電壓等級的智能變電站工程和傳統變電站工程的避雷器運行狀態監測。滿足基于IEC61850通訊數據采集傳輸要求，實現避雷器實時狀態監測和綜合信息評估功能。
配套避雷器在線監測裝置使用。可實現數據處理，數據判斷，執行指令等一系列強大功能通過對避雷器的監測，能及時發現避雷器受潮、老化等故障，聯動控制防患于未然，把故障消滅在萌芽狀態。
一種基于ARM的在線監測IED裝置，其特征在于，包括主控板，主控板分別連接有電源模塊、看門狗模塊、FLASH存儲器、RTC實時時鐘模塊、千兆以太網模塊、RS485模塊、人機交互模塊。內嵌多參量智能綜合診斷算法，具有故障診斷、狀態評估、就地預警功能；多參量接入功能，支持MODBUS、MMS、GOOSE等多種規約接入；采用IEC61850標準通信。強大的存貯功能，保存十年以上的統一格式監測數據和狀態評估結果信息。
1.1外觀:
避雷器在線監測IED正視圖：
避雷器在線監測IED俯視圖：
避雷器在線監測IED后視圖：
1.2技術參數：
項目 | 詳細參數 |
CPU | TI AM3354 Sitara ARM Cortex-A8 800MHz |
內存 | 512MB，DDR3 SDRAM |
FLASH | 512MB，Nand Flash |
通訊接口/協議 | RS485/Modbus |
網絡 | 2路RJ45, 10/100Mbps自適應快速以太網 |
1.3設計圖紙：
避雷器在線監測IED前面板設計圖：
避雷器在線監測IED后面板設計圖：
1.4現場安裝圖：
湖南湘西35kV禾庫變電站現場：
湖南郴州35kV石蓋塘變電站現場：
2.泄露電流傳感器
2.1外觀:
泄露電流傳感器正面：
泄露電流傳感器側面：
泄露電流傳感器背面：
2.2技術參數：
項目 | 詳細參數 |
工作原理 | 有源零磁通 |
比差誤差 | ±0.01% |
比差線性度 | ≤0.005% |
角差誤差 | ±0.01° |
角差線性度 | ≤0.005% |
防護等級 | IP65 |
工作溫度 | -40℃～+80℃ |
安裝方式 | 外置、穿芯式、可帶電安裝 |
2.3設計圖紙：
泄露電流傳感器正視設計圖：
泄露電流傳感器側視設計圖：
泄露電流傳感器固定孔設計圖：
3.4現場安裝圖：
3.避雷器監測裝置
采用高精度零磁通傳感器、數字濾波和多通道協同采樣技術，測量精度高；采用鎖相環技術自動跟蹤電網頻率，解決快速傅立葉變換中的頻譜泄漏問題，防止電網頻率波動對測量的影響。抗干擾能力強，采用多層屏蔽技術，有效屏蔽電場和磁場干擾，可穩定工作在電磁干擾嚴重的場所。采用多級防雷技術，抑制來自電源線、信號線或數據線的雷電危害，保證在線監測裝置及其傳感器的保障。采用模塊化設計，所有在線監測裝置可采用相同的硬件設備，易于維護。采用分布式結構，組網靈活，增加或減少監測裝置都不影響系統結構。就地測量，數字化傳輸，全部解決模擬信號傳輸過程中的失真問題。支持IEC61850協議，既可納入智能變電站一體化監控系統，也可作為獨立的避雷器及電容型設備在線監測系統。
3.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
泄露電流測量范圍 | AC 0.01～50mA |
泄露電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
阻性電流測量范圍 | AC 0.005～50mA |
阻性電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
諧波電流測量范圍 | 3、5、7、9、11次 |
諧波電流測量準確度 | ±（標準讀數×0.5%+5μA） |
雷擊計數范圍 | 0～999次 |
雷擊發生時間 | 年/月/日、時/分/秒 |
通訊方式 | RS485、IEC61850 |
線纜穿心孔徑 | 直徑26mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
3.2設計圖紙：
避雷器監測裝置正視、側視設計圖：
避雷器監測裝置后視、底視設計圖：
避雷器監測裝置內部接線圖：
3.3現場安裝圖：
4.母線電壓取樣裝置
4.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
參考電壓輸入路數 | 3路(UA/UB/UC) |
參考電壓測量范圍 | AC 35kV～1000kV |
參考電壓測量誤差 | ±（標準讀數×0.2%） |
通訊方式 | RS485 |
通訊協議 | Modbus-RTU |
體積 | 長300mm×寬80mm×深150mm |
供電電源 | AC 220V±15% |
功耗 | 0.2W |
工作溫度 | -40℃～+65℃ |
工作濕度 | ＜95%RH |
防護等級 | IP65 |
4.2現場安裝圖：
5.避雷器在線監測系統后臺
5.1技術參數：
項目 | 詳細參數 |
數據采集工控機 | 機箱：4U/19英寸標準上架式； 處理器：i5 2400； 內存：8G； 硬盤：1T； 光驅：DVD |
智能服務器 | 處理器：至強E-2100； 內存：16G； 硬盤：2T； 光驅：DVD+/-RW |
液晶顯示器 | 屏幕尺寸：22英寸； 分辯率：1680×1050； 比例：16：9； 接口：HDMI。 |
平臺軟件 | 可靠性：Liunx操作系統且滿足內網系統掃描保障漏洞的要求； 功能模塊：數據通訊、數據存儲、數據及波形顯示、歷史數據及波形查詢； 專家分析：根據數據進行自動專家分析，將分析結果呈現給客戶，方便客戶判斷、決策。 報警功能：可以遠程設置報警上下限；超定時軟件自動聲光報警； 客戶端服務：極多支持128臺客戶端電腦同時訪問查詢平臺數據。 |
5.2現場安裝圖：
5.3后臺軟件：
包含實時狀態監測數據顯示、歷史數據查詢表格導出、超限自動報警等模塊。
5.3.1實時狀態監測數據顯示功能
后臺系統可實時刷新顯示泄漏電流、諧波電流、雷擊計數、雷擊發生時間、電池電量等
5.3.2歷史數據查詢及表格導出功能
后臺系統可設置任意時間段進行歷史數據及曲線查詢、數據可自動存儲、以EXCEL文件格式導出等。
5.3.3超限自動報警
后臺系統可任意設置上下限、超定時自動聲光報警。并可對報警記錄進行查詢、導出、刪除。
6.避雷器在線監測系統現場施工過程
6.1泄露電流傳感器安裝：
6.2在線監測裝置不銹鋼箱體安裝：
6.3控制、通信、供電線纜鋪設：
6.4在線監測裝置安裝、調試：
6.5母線電壓取樣裝置現場接線：
6.6后臺軟件安裝、調試：
五、現場安裝示意圖
敞開式避雷器安裝正面：
敞開式避雷器安裝側面示意圖：
GIS式避雷器安裝示意圖：
近日，新型配電自動化設備后備電源全息感知與智能預警系統在安徽滁州供電公司、淮南供電公司配電自動化主站試點上線應用。該系統采用了混合超容和在線監測技術，可對配電自動化終端后備電源電壓、電流、溫度、健康狀態等信息進行實時監測和智能管控，提高了配電自動化終端的運行可靠性。
據介紹，后備電源是配電自動化終端實現遙信、遙測和遙控功能的重要保障。在主電源失電的情況下，后備電源可以確保配電自動化終端正常運行。安徽電力科學研究院先后開展混合超容電池研發和后備電源智能管控技術攻關，研制出混合超容電池作為后備電源電池，并開發了后備電源全息感知與智能預警系統。
混合超容電池將化學電池與超級電容融合，彌補了化學電池低溫特性不理想和超級電容能量密度低的不足，使電池在零下20攝氏度的環境中仍可正常充放電。安徽電科院還開發了用于采集電池電壓、電流及溫度的采集模塊和能夠實時計算電池電量狀態的主控模塊，以便動態調整電池充電策略，提升電池健康狀態。通過在配電自動化主站上送報文中新增后備電源狀態信息并部署專用監測模塊，該院構建了后備電源全息感知與智能預警系統。
截至目前，安徽電科院已協助滁州供電公司、淮南供電公司完成40套配電自動化終端后備電源系統的升級改造工作，提升了配電自動化終端運維水平。
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