Apliko de UAV-teknologio en sekvenc-regulaj operacioj de substacioj

Kun la progreso de teknologioj de inteligentaj retoj, vica regulado (aŭtomata ŝalto surbaze de SCADA) en transformilejoj fariĝis centra tekniko por certigi stabilan funkciadon de elektrosistemoj. Kvankam ekzistantaj vicaj regadaj teknologioj jam estas larĝe distribuitaj, daŭre gravas elvokoj rilatante al sistema stabileco sub kompleksaj funkciaj kondiĉoj kiel ankaŭ interuzebleco de ekipaĵoj. Teknologio de senpilotaj flugiloj (UAV), karakterizita per sia agileco, movebleco kaj ebloj pri senkontakta inspektado, ofertas inoveman solvon por optimumigi vicajn regadajn operaciojn. 

Per profunda integriĝo de bazitaj sur UAV funkcioj, tiaj kiel aeraj patroloj kaj realtempa statusmonitorado, en tradiciajn vicajn regosistemojn, povas efike venkiĝi la limigoj de manualaj operacioj, ebligante precizan, realtempan perception de ekipaĵa stato kai signife plibonigante tiom la fidelecon kiom la intelektonivelon de vica regado. Esplorado pri aplikaĵoj de UAV en vica regado de transformilejoj havas grandan praktikan signifon por antaŭenigi la evoluon de inteligentaj retoj.

1. Superrigardo de Vicaj Regadaj Operacioj en Transformilejoj
1.1 Difino
Vica regado en transformilejoj temas pri la aŭtomata, paŝo-post-paŝa plenumo de serio da elektraj ekipaĵoperacioj laŭ antaŭdifinitaj proceduroj kaj logikaj reguloj pere de aŭtomata regosistemo. Prenante operaciojn de ĉeflinio-transŝaltado (ŝanĝon) kiel ekzemplon: tradicie, funkciuloj devas mane pritrakti po unu foje enŝaltilojn, disŝaltilojn kai aliajn aparatojn. Male, per vica regado, funkciuloj nur bezonas eldoni unusolan kompleksan komandon de la superviza laborilo; la sistemo tiam aŭtomate kai precize plenumas tutan vicon—kiel ekzemple malŝalti linian enŝaltilon, poste malfermi kunligitajn disŝaltilojn—tiel multoble simplante la funkciotemsuron.

1.2 Teknikaj Principoj
Vica regado en transformilejoj dependas de integrita aŭtomatsistemo, kiu konsistas el bazaj komponantoj inkluzive de superviza gasto, mezuraj kai regaj unuoj, kai inteligentaj terminaloj. La superviza gasto funkcias kiel hom-maŝina interfaco, ricevante komandojn de uzantoj kai konvertante ilin en plumeblajn regsignalojn. Mezuraj kai regaj unuoj kontinue kolektas realtempajn datumojn pri funkciado—kiel ekzemple nuna intenseco, tensio, kai pozicio de ekipaĵo—provizante ambaŭ situacian scion por funkciuloj kai gravajn enigojn por vicalogikaj decidoj. Intelektaj terminaloj direktas interagas kun primaraj ekipaĵoj por plenumi ŝaltoperaciojn kai komunikiĝi kun mezuraj/regaj unuoj kai aliaj aparatoj tra optikaj fibroj aŭ kablos, certigante rapidan kai precizan datuman transdonon por subteni sekuran kai efikan plenumon de vica regado.

1.3 Avantaĝoj
1.3.1 Plibonigita Funkcia Efikeco
En konvenciaj transformilejaj operacioj, ŝaltproceduroj suferas el rimarkindaj neefikecoj. Ekzemple, dum 220 kV ĉeflinio-transŝaltada operacio, personaro devas ripete moviĝi inter sekcioj por verifi identojn de ekipaĵoj, konfirmi statojn, kai mane funkciigi enŝaltilojn kai disŝaltilojn. Pro homaj limoj, sola plena operacio kutime daŭras 2–3 horojn, konsumante multe da homajn rimedojn kai enhavante kaŝitajn erarajn riskojn kiuj influas efikecon de reto.

Kun la evoluo de teknologioj de inteligentaj retoj, vicaj regosistemoj proponas transforman aliron. Post ricevo de komando de la superviza fono, la sistemo aŭtomate plenumas tutan vicon—inkluzive de verifikon de ekipaĵstatoj, validadon de operacilisto, kai ŝaltkomandojn—je milisekunda rapideco laŭ antaŭprogramita logiko. Kampaj datumoj montras ke uzi vican reguladon reduktas la tempon de 220 kV ĉeflinio-transŝaltado sub 20 minutojn—pli ol 80% plibonigon kompare kun tradiciaj metodoj. Ĉi tiu frakaso plibonigas flekseblecon de reta funkciado, ebligante rapidan restrukturiĝon dum ŝanĝoj de ŝarĝo kai signife mallongigante tempojn de malsuperaĵo dum difektoj, do plibonigante tutecan fidindecon kai kaliton de provizado de elektro.

1.3.2 Plifortigita Funkcia Sekureco
Manaj transformilejaj operacioj estas vulnereblaj al multaj neprevideblaj homaj faktoroj kiuj prezentas kaŝitajn sekurecajn riskojn. Atenteco de funkciulo estas grava; ekzemple, laciĝo post noktaj turnoj povas ĉeini eraran legison de etikedoj aŭ plenumon de paŝoj en erara ordo. Aldone, ferveconiveloj varias inter personoj—novaj dungitoj estas multe malpli konataj kun kompleksaj proceduroj ol spertaj laboristoj—tiel pligrandigante eblecon de eraroj. Neprecizaj statistikoj indikas ke centoj da difektoj de transformilejaj ekipaĵoj kai retaj okazoj ĉiujare devenas el homaj eraroj.

Vica regado starigas fortan sekurecan barieron. Antaŭ plenumo, enkonstruita logika validado rigore kontrolas ĉian paŝon laŭ antaŭdifinitaj sekurecaj kai elektraj interblokaj reguloj. Nur kiam ĉiuj kondiĉoj estas plenumitaj, la sistemo pluiras. Ekzemple, dum linipensado, la sistemo aŭtomate verifikas staton de enŝaltiloj kai disŝaltiloj; se ia anomalio detektiĝas, la operacio tuj ĉesas kai lanĉas alarmon. Tio malebligas gravajn erarojn kiel malfermon de disŝaltilo sub ŝarĝo aŭ fermadon de tererarangho dum pensado, fundamentale reduktante riskon de damaĝo de ekipaĵoj kai retaj akcidentoj, kai certigante pli sekuran kai stabilan funkciadon de transformilejoj.

1.4 Nuna Aplika Stato
Kiam Ĉinio plu antaŭenigas sian iniciaton pri inteligentaj retoj, vica regado fariĝis angulŝtono de modernaj transformilejaj operacioj. En nunaj konstruataj transformilejoj, inteligentaj dezajnprincipoj nun estas normaj, kun vica regado integrita kiel centra funkcimodulo. Ekzemple, en Orienta Ĉinio, la adopta indico de vica regado en novaj transformilejoj dum la lastaj kvin jaroj atingis 95%. En ekonomie evoluintaj urboj kiel Ŝenĝeno kai Šanhajo, la amplekso superas 80% por 220 kV kai pli altaj tensiaj transformilejoj, signife plibonigante regionan retefon efikecon kai sekurecon.

Samtempe, modernigo de pli malnovaj transformilejoj per inteligentaj kapabloj ankaŭ progresas konstante. En Norda Ĉinio, dudekjara 110 kV transformilejo sukcese estis modernigita per funkcioj de vica regado tra anstataŭigo de inteligentaj I/O-unuoj kai aktualigo de la superviza sistemo, markinde plibonigante funkciefikecon kai fidindecon.

Tamen, kiam sekvenca kontrolado pligrandiĝas, teknikaj botoltrafoj en kompleksaj scenaroj iĝas evidenta. Sub ekstremaj veteroj, multliniaj eraroj, aŭ subitaj ŝanĝoj de lastaĵo, la sistemo devas pritrakti masivajn realtempajn datumojn kaj ekzekuti komplikan logikon, kio povas konduki al reagadprokrasto, logika stalo, aŭ eĉ eraraj agoj. Krome, interopereblecproblemoj inter aparatoj de diversaj vendistoj—kaŭzitaj pro nesamaj komunikaj protokoloj, datumformatoj, kaj interfacaĵstandardoj—ofte kaŭzas abnorman datentransdonon aŭ prokrastigitajn respondkomandojn, malfortigante la glatecon kaj akuratecon de sekvencaj operacioj.

Por solvi ĉi tiujn problemojn, la energindustrio sekvas duoblan solvon: teknikan inovacion kaj normigon. Teknike, algoritmoj estas optimizitaj por plibonori datumanalizon kaj decidan procezon sub kompleksaj kondiĉoj. En la aspekto de normigo, penoj fokusas sur unuigado de komunikaj interfacoj kaj protokoloj por plibonori inter-vendistan interopereblecon.

En ĉi tiu konteksto, UAV-teknologio—oferebla fleksebla manovebleco, diversaj vidanguloj, kaj nekontakta sensado—prezentas inovan vojon por plibonori sekvencan kontrolon. Dum sekvencaj operacioj, UAV-oj povas efektivi realtempan dinaman moniton de aparata stato uzante multispektran bildigon, infrarudan termografion, kaj aliajn progresintajn teknikojn, ebligante precizan akiradon de parametroj kaj rapidan detektadon de anomalioj. Ĉi tiu realtempa retroinformo efektive subtenas pli saĝan decidan procezon en sekvencaj kontrolsistemoj, elektroinstale kontribuante al la inteligento kaj fidindeco de elektraj retoperacioj.

2. Apliko de UAV-tekcnologio en substanca sekvenca kontrolado
2.1 Konstruado de tri-dimensia reala modelo de la substanco uzante UAV-tekcnologion
Integri UAV-tekcnologion por konstrui altafidela tridiman digitalan dubleton de substanco reprezentas altinovan kaj praktikan progreson en sekvenca kontrolado. Ekipitaj kun alta-preci-zorgaj fotoaparatoj, UAV-oj povas efektivi kompletan aeran esploron el pluraj altecoj kaj anguloj, registriĝante la tutan aranĝon kaj finajn detalojn de gravaj aparatoj. Tio generas riĉan datumaron de alta-rezolutaj bildoj esencaj por akurata tridima modelado. Por certigi datumkonsekvencon kaj geometrian akuratecon, flugmisioj devas strikte sekvi specifitajn UAV-operacparametrojn, kiel detalite en Tablo 1.

Inter tiuj parametroj, la flughalteco estas agordita al 120 m — alto, kiu certigas, ke la UAV registros bildojn, kiuj kovras la tutan substancon dum daŭrigado de sufiĉa detala klareco. La flugrapido estas regata inter 2–5 m/s por teni la UAV stabila dum la flugo kaj preveni movan neklarecon kaŭzitan pro troa rapido. La ekspozicia intervalo estas agordita al 2–3 sekundoj, ebligante konstantan lumon de bildo kaj fidindan kvaliton sub diversaj lumkondiĉoj. 

Antaŭen lapdaŭro de 85% kaj flanklapdaŭro de 75% garantias sufiĉan lapdan areon inter apudaj bildoj, provizante la necesan redundancecon por posteaj bildaĵigo kaj 3D modelado. La fokusa longeco de la kameraobjektivo varias inter 35 ĝis 50 mm, kun alta-rapideca sensoro de 6,048 × 4,032 pikseloj, efike registriĝas finaj detaloj de diversaj substanc设备似乎在处理过程中遇到了一些问题，导致翻译中断。让我继续从断点处完成翻译。 ... 细节的捕捉。此外，地面采样距离（GSD）为1.5厘米/像素，确保每个像素精确对应地面上的实际尺寸，显著提高了空间精度。

通过严格遵守这些飞行参数，无人机获取高质量的影像，经过专业摄影测量软件进行拼接、融合和三维重建处理后，生成高度逼真且详细的变电站三维数字孪生模型。该模型为顺序控制操作提供了直观而准确的空间参考信息，使操作员能够清晰了解设备布局和状态，从而为自动切换序列的精确执行奠定了坚实的基础。

2.2 变电站隔离开关位置“双重确认”的实施
隔离开关的“双重确认”装置是验证开关位置的关键组件。它通过安装在主机械操作机构上的传感器来监测实际隔离开关的状态。系统配备有两个微动开关：第二个微动开关直接与传感器相连，负责捕获隔离开关刀闸的真实物理位置。收集到的信号通过传感器传输给信号接收器，然后将数据转发到变电站的测量和控制系统。这种闭环传输机制实现了隔离开关位置的实时高保真检测，为顺序控制操作提供了可靠的定位验证。

作为中心枢纽，变电站的测量和控制单元接收来自第一个微动开关（机械反馈）和第二个微动开关（基于传感器的反馈）处理后的信号。在整合并验证这两个输入后，单元将综合状态数据发送给顺序控制主机。同时，防误操作主机对顺序控制主机发出的所有操作命令进行逻辑校验。只有通过了这一防误校验，顺序操作才能继续进行。

这种“双重确认”机制在技术上消除了单点信号故障或误判的风险，极大地提高了隔离开关位置检测的可靠性。在实际场景中——无论是日常切换操作还是紧急响应——双重确认隔离开关确保操作员始终接收到准确的位置信息，有效防止误操作，增强顺序控制系统的安全性和稳定性。

2.3 实际应用
在一个110千伏变电站扩建项目中，将新设备集成到现有的顺序控制系统中面临了重大挑战——这些挑战通过无人机技术得到了有效解决。操作员按照严格的飞行参数部署无人机：120米的飞行高度确保了变电站的全面覆盖，同时保留了设备级的细节；2-5米/秒的飞行速度保持了平台的稳定性，以获得清晰的图像；2-3秒的曝光间隔适应不断变化的光照条件，确保了高质量的照片。85%的前向重叠和75%的侧向重叠为稳健的摄影测量处理提供了充足的数据冗余。

利用先进的摄影测量和三维建模技术，高分辨率的无人机影像被转化为变电站的精确三维数字孪生模型。这个沉浸式的空间模型使操作团队能够精确分析现有设备和新安装设备之间的空间关系。在模拟顺序控制程序时，操作员利用该模型预先规划最佳的操作路径，并使用精确的地理空间坐标准确识别目标设备——大大缩短了新设备集成的调试时间。

实际上，这种方法使项目团队提前三天完成了顺序控制系统的集成和调试。这不仅缩短了整个项目的工期，还加快了变电站向智能化运营的过渡，为其长期的安全可靠运行奠定了坚实的基础。

在这个110千伏变电站的日常顺序控制操作和维护场景中，“双重确认”机制作为操作安全和效率的核心保障，而无人机技术则提供了强大的辅助支持。以夜间紧急顺序控制操作为例：操作员从顺序控制主机发出隔离开关打开命令后，“双重确认”装置立即激活其精确的信号传输和验证机制。装置内的两个微动开关实时将隔离开关刀闸的位置信号传送到变电站的测量和控制单元。该单元整合并预处理信号后将其转发给顺序控制主机。同时，防误操作主机对操作命令进行逻辑校验；只有在防误操作主机确认命令有效后，打开操作才能执行。

在此过程中，无人机也发挥了重要作用。利用其灵活的飞行能力，无人机对变电站设备进行全面实时监控——特别是关注隔离开关区域。在“双重确认”装置工作的同时，无人机将现场视频实时传输回控制室，为操作员提供额外的视觉参考，进一步确保操作的准确性。

Inter tiuj parametroj, la flughalteco estas agordita al 120 m — alto, kiu certigas, ke la UAV registros bildojn, kiuj kovras la tutan substancon dum daŭrigado de sufiĉa detala klareco. La flugrapido estas regata inter 2–5 m/s por teni la UAV stabila dum la flugo kaj preveni movan neklarecon kaŭzitan pro troa rapido. La ekspozicia intervalo estas agordita al 2–3 sekundoj, ebligante konstantan lumon de bildo kaj fidindan kvaliton sub diversaj lumkondiĉoj. 

Antaŭen lapdaŭro de 85% kaj flanklapdaŭro de 75% garantias sufiĉan lapdan areon inter apudaj bildoj, provizante la necesan redundancecon por posteaj bildaĵigo kaj 3D modelado. La fokusa longeco de la kameraobjektivo varias inter 35 ĝis 50 mm, kun alta-rapideca sensoro de 6,048 × 4,032 pikseloj, efike registriĝas finaj detaloj de diversaj substanc-equipaĵoj. Aldone, tera specimena distanco (GSD) de 1,5 cm/pikselo certigas, ke ĉiu pikselo precize korespondas al vera mondo-dimensio sur la tero, signife plibonigante spaca akurateco.

Per strecta sekvo de tiuj flugparametroj, la UAV akiras alta-kvalitajn bildojn, kiuj—post prilaboro per profesia fotogrammetria programaro enkluzive de bildaĵigo, fusio, kaj 3D rekonstruado—donas tre realistan kaj detaligan 3D digitalan duonigon de la substanco. Tiu modelo provizas intuician kaj akuratan spaca referencinformon por sekvanta kontroloperacio, ebligante operatorojn klare kompreni equipaĵaranĝon kaj staton, do metante solidan fundamenton por preciza ekzekuto de automatigitaj ŝaltsekvensoj.

2.2 Realigo de “Duobla Konfirmo” por Disŝaltilo-Posicio en Substancoj
La “duobla konfirmo” aparato por disŝaltiloj funkcias kiel esenca komponento por kontroli ŝaltan pozicion. Ĝi uzas sensorojn montitajn rekte sur la ĉefa mekanika operacia mekanismo por monitori la efektivan disŝaltilan staton. La sistemo havas du mikroŝaltilojn: la dua mikroŝaltilo estas direkt-ligita al la sensoro kaj responsa pri registri la vera fizika pozicio de la disŝaltila lamelo. La kolektita signalo estas transdonita per la sensoro al signalo-recevilo, kiu tiam sendas la datumojn al la substanco-mezura kaj kontrola sistemo. Tiu fermit-cirkvita transdonada mekanismo ebligas realtempan, alta-fidelan detektadon de disŝaltilaj pozicioj, oferante fidindan pozici-valecon por sekvanta kontroloperacio.

Kiel centra nubo, la substanco-mezura kaj kontrola unuo ricevas signalojn de ambaŭ la unua mikroŝaltilo (mecanika retroalirmeso) kaj la procezita signalo de la dua mikroŝaltilo (sensor-bazita retroalirmeso). Post integriĝo kaj validigo de tiuj du eniroj, la unuo sendas la konsoliditan statusdaton al la sekvanta kontrola gastiga sistemo. Simultane, anti-miskomando gastiga sistemo kontrolas ĉiun operacian komandon eldonitan de la sekvanta kontrola gastiga sistemo. Nur post pasi tiun anti-erarverifon, la sekvanta operacio povas daŭrigi.

Tiu “duobla konfirmo” mekanismo teknike eliminas riskojn asociitajn kun unu-punkta signal-falproblemo aŭ misjuĝo, draste plibonigante la fidindecon de disŝaltila pozicio-detektado. En realaj scenaroj—ĉu dum rutinaj ŝaltoperacioj aŭ krizaj respondoj—la duoble-konfirmita disŝaltilo certigas, ke operatoroj ĉiam ricevas akuratan pozicinformon, efektive prevenante miskomandojn kaj fortiĝante la sekurecon kaj stabilecon de sekvantaj kontrolsistemoj.

2.3 Praktika Apliko
Durante vastigprojekto en 110 kV substanco, la integriĝo de nova equipaĵo en la ekzistanta sekvanta kontrolsistema prezentiĝis signifajn defiojn—defioj efike solvitaj per UAV-teknologio. Operatoroj disponegis UAVs sekve striktaj flugparametroj: flughalteco de 120 m certigis kompletan kovron de la substanco dum daŭrigado de equipaĵ-nivela detalo; flugrapido de 2–5 m/s tenis la platformon stabila por malakva bildigo; kaj ekspozicia intervalo de 2–3 sekundoj adaptis sin al ŝanĝantaj lumkondiĉoj por sekuri alta-kvalitajn fotojn. Kun 85% antaŭen lapdaŭro kaj 75% flanklapdaŭro, la dataro provizis sufiĉan redundancecon por robusta fotogrammetria prilaborado.

Uzante avancan fotogrammetrian kaj 3D modeladan teknikon, la alta-rapideca UAV-bildigo estis transformita en akurata 3D digitala duonigo de la substanco. Tiu imersiva spaca modelo permesis la operacioteam precise analizi la spaca rilatojn inter hereda kaj novinstalita equipaĵo. Dum simulado de sekvanta kontrol-proceduro, operatoroj uzis la modelon por antaŭ-planigi optimumajn operaciajn vojojn kaj akurate identigi cel-equipaĵojn uzante precizajn geospacajn koordinatojn—draste reduktante komisiontempo por nova equipaĵ-integriĝo.

En praktiko, tiu proksimo ebligis la projekteamon fini la integriĝon kaj komision de la sekvanta kontrolsistema tri tagoj antaŭ la planita tempo. Tio ne nur mallongigis la totalan projektempolinion sed ankaŭ akcelis la substanco-transiro al inteligenta operacio, starigante solidan fundamenton por sia sekura kaj fidinda long-termoperformo.

En la tagligaj sekvantaj kontrol-operacioj kaj manuteno-scenaroj de tiu 110 kV substanco, la disŝaltilo “duobla konfirmo” mekanismo servas kiel la kerneta sekurecgarantio por operacia sekureco kaj efikeco, dum UAV-teknologio provizas forta auxilia subteno. Prezentante noktatempan emergentan sekvantan kontrol-operacion kiel ekzemplo: post ol operatoroj eldonis disŝaltilo-aperkomandon de la sekvanta kontrola gastiga sistemo, la “duobla konfirmo” aparato tuj aktivigis sian precizan signal-tradon kaj verifikmechanismon. La du mikroŝaltiloj ene de la aparato transdonas la disŝaltila lamela pozicio-signalojn realtempe al la substanco-mezura kaj kontrola unuo. Tiu unuo integras kaj pretraktas la signalojn antaŭ ol sendi ilin al la sekvanta kontrola gastiga sistemo. Simultane, la anti-miskomanda gastiga sistemo faras logikan verifikon de la operacia komando; nur post ol la anti-miskomanda gastiga sistemo konfirmas la komandon kiel validan, la aperoperacio povas esti ekzekutita.

Durante tiu proceso, la UAV ankaŭ ludas gravan rolon. Uzante sian agilecan flugkapablon, la UAV faras realtempan, rondflankan monitoradon de substanco-equipaĵoj—especiala atento al la disŝaltila zono. Dum la “duobla konfirmo” aparato funkcias, la UAV transdonas vivan lokan videostreamon al la kontrolĉambro, provizante operatorojn kun aldona vidreferenco por plu certigi operacia akurateco.

Komparate al tradicia manua kontrolado surlokaj, ĉi tiu integrala procezo reduktas la operacian tempon de la originala 10 minutoj al nur 3 minutoj, signife plibonigante la efikecon. Plue, ĝi efektive eliminas la riskon de misjuĝo kaŭzita de malbona iluminado kaj operatora lacaĵo dum nokta manua kontrolado.

3.Konkludo
La UAV-teknologio portis inovativan rompon al la sekvenc-kontrolaj operacioj de transformejoj. Per konstruado de 3D-realaj modeloj, ĝi efektive plibonigas la efikecon de integri novajn ekipaĵojn en la sekvenc-kontrolajn sistemojn kaj akcelas la realigon de projektoj. Kiam laboranta sinerĝe kun la disĵetilo “duobla konfirmilo” aparatoj, UAV signife plibonigas la sekurecon kaj precizecon de la ekipaĵ-operacioj. Kiel la UAV-teknologio daŭre evoluas kaj pli profunde integriĝas kun la sekvenc-kontrolaj sistemoj, ĝi promesas plu solvi provokojn kiel adaptiĝo sub kompleksaj operaci-kondiĉoj kaj interoperebleco de ekipaĵoj, daŭre progresigante la operaciojn de transformejoj al pli inteligentaj kaj fidindaj, kaj provizante fortan teknikan subtenon por la stabila kaj efika operacio de energi-sistemoj.