Zana Bistîna UAV yên di Teknolojîya li Ser Operasyonên Daneyanî yên Pargîranan

Bi teknolojîya terefînên zorî çêrçavkirin, kontrola diharî (bikaranîna otomatîk ya SCADA) li ser istasyonên elektrîk hatiye werger eke ji bo êzekkirina şevaxistina pêşketina elektrîk. Her gava ku teknolojîyên kontrola diharî yan hêsan dest pê kirin, pirsgiriyekan wekî stabîlîna sistem da li ser şertên operasyonî yên nahaqiqe û interoparablitya cihazan hêj ji ber bi xwe nehat de. Teknolojîya Pencereya Bexwir (UAV) - ji bo xwestayî, mobîlî û kabîlyetên bêtikînîn- pêşdehiyek innovatif da dide ji bo îmankirina operasyonên kontrola diharî.

Li gorîngirina fonksiyonên UAV-bazeyan wekî patrolya havî û monitorîna rêzberiya demîn bi sisteman kontrola diharî tradîsyonî, derengên operasyonên demîn dikare bi rêzikînîn hatekînin, ji bo rastîn û rêzber percezyonê ya statûyê cihazan û serbestkirina her du pelan reza û sînorî kontrola diharî. Li gorîngirina UAV-an li ser kontrola diharî istasyonan tiştînî praktîkî sarxasî ye ji bo çêrçavkirina terefînên zorî.

1.Pergalîna Operasyonên Kontrola Diharî li Ser Istasyonan
1.1 Têrxîs
Kontrola diharî li ser istasyonan li gorî ekzekûsyona otomatîk, dar-dara ve, yek serî operasyonên cihazên elektrîk bi rêzikînîn rêzeyên taybetî û qaydên logîkî yên peşvergotîn bi bir kontrol sistema otomatîk. Bi nimûne, li ser operasyonên transfer bus (switching): bi têkiliyê, operatoran hewce ne ku bi demîn bike operasyonên circuit breakers, disconnectors û cihazên din. Di navbera ku, bi kontrola diharî, operatoran tenha hewce ne ku bi komandeya yekêtîn ji stasyonê monitorîn; sistem otdom ekzekûsyon otomatîk û rastîn jêrîn bibe- wekî tripping line circuit breaker di navbera ku vebegire hilben disconnectors- ku bi hêvîn kêfîn workflow operasyonî.

1.2 Qaydên Teyoriyekî
Kontrola diharî li ser istasyonan li gorî sistem otomatîk integrekirin wêcînên girîngan di navbera ku host supervisory, unitên measure û control û terminalên intelîjent. Host supervisory dike wek interface insan-makîn, komandan operatoran dibere û wan biguhere ber forma komandan kontrol executable. Unitên measure û control bi pêşniyarî data amadeyîn operasyonîn dibere- wekî cure, voltaj û pozîsyon cihaz- ku dike wek situasyonî awareness ji bo operatoran û inputs girîngan ji bo qada qaydên logîkî yên diharî. Terminalên intelîjent bi direkta interface bi cihazên yekemîn bikin operasyonên switching û komunikasyon bi unitên measure/control û cihazên din bi fiber optics an cables, dike tekmil û rastîn transmisyon data ji bo êzekkirina safe û efektîf kontrola diharî.

1.3 Pelan
1.3.1 Zêdetina Efektivîyetê Operasyonî
Di operasyonên istasyonan tradîsyonî de, procedurên switching bi inefficiencies nameyan. Bi nimûne, di navbera operasyonê 220 kV bus transfer, personel hewce ne ku bi hêvîn digerîne bayên bi rêzikînîn ID cihaz, konfirmasyon statû û demîn bike breakers û disconnectors. Ji ber derengên insan, operasyon yekêtîn tenha hewce ne ku 2-3 saet, bi hêvîn ziwan û riskên error inherent ku têkiliyê grid.

Bi çêrçavkirina teknolojîyên terefînên zorî, sisteman kontrola diharî pêşdehiyek transformative da. Li gorî komanda ji backend monitorîn, sistem otomatîk ekzekûsyon jêrîn bibe- wekî device status verification, validation ticket operasyon, û komandan switching- bi pêşniyarî logic. Data field show that using sequential control reduces the 220 kV bus transfer time to under 20 minutes—a more than 80% improvement over traditional methods. This breakthrough enhances grid operational flexibility, enabling rapid reconfiguration during load fluctuations and significantly shortening outage durations during faults, thereby improving overall power supply reliability and quality.

1.3.2 Zêdetina Herparastina Operasyonî
Operasyonên demîn li ser istasyonan bi hêvîn ji ber faktoran insanî yên nahaqiqe ku riskên herparastî yên nahaqiqe. Alertness operatoran girîng e; fatigue ji shiftên geze, bi nimûne, dikare ledin misreading labels or executing steps out of sequence. Additionally, skill levels vary among personnel—new hires are far less familiar with complex procedures than seasoned staff—increasing the likelihood of mistakes. Incomplete statistics indicate that hundreds of substation equipment failures and grid incidents annually stem from human error.

Kontrola diharî bêndek herparastî robust biafirandin. Li gorî execution, built-in logic validation rigorously checks each step against predefined safety and electrical interlock rules. Only when all conditions are satisfied will the system proceed. For example, during line energization, the system automatically verifies the status of breakers and disconnectors; if any anomaly is detected, the operation halts immediately and triggers an alarm. This prevents severe errors such as opening a disconnector under load or closing a grounding switch while energized, fundamentally reducing the risk of equipment damage and grid accidents, and ensuring safer, more stable substation operations.

1.4 Status Application Yekdemî
As China continues to advance its smart grid initiative, sequential control has become a cornerstone of modern substation operations. In newly constructed substations, intelligent design principles are now standard, with sequential control integrated as a core functional module. For example, in East China, the adoption rate of sequential control in new substations over the past five years has reached 95%. In economically developed cities like Shenzhen and Shanghai, coverage exceeds 80% for 220 kV and higher voltage substations, significantly boosting regional grid efficiency and safety.

Meanwhile, retrofitting older substations with intelligent capabilities is also progressing steadily. In North China, a 20-year-old 110 kV substation was successfully upgraded with sequential control functionality through replacement of intelligent I/O units and modernization of the supervisory system, markedly improving operational efficiency and reliability.

لەگەڵ زیاتر بوونی کۆنتڕۆڵی پاشکەوت، کێشە تەکنیکییەکان لە دۆخی ئاڵۆزدا دیارتر دەبن. لە هەوای سەخت، شکستنی چەند ڕیزێک، یان گۆڕانی ناوخۆی بار، سیستەم دەبێت داتای ڕاستەوخۆی زۆر بپرۆسێسر کات و لوژیکی ئاڵۆز بەجێ هێنێت، کە دەتوانێت هەموو شتێک لە تاخیری وردەکاری، وەستانی لوژیک، یان هەتا کرداری هەڵە بەهێز بکات. زۆرجار، کێشەکانی کارلێکی نێوان ئامرازەکانی فرۆشیاری جیاواز—بەهۆی ناهمدەنگی لە نێوان پشتبەستنەکانی کارلێک، فۆرماتی داتا، و ستانداردەکانی ڕووکار—هەڵدەبژێتن بۆ ناردنی داتای نادروست یان تاخیری وردەکاری فەرمان، کە بەرەو دڕندەوەیی و دروستی کارلێکی پاشکەوت دەبێت.

بۆ چاککردنی ئەم کێشانە، پیشەسازی کارەبایی دوو ڕێگا دابین دەکات: نوێکاری تەکنولۆژی و یەکسانکردن. لە ڕووی تەکنیکییەوە، ئەلگۆریتمەکان بەرەو باشتربوون دەچن بۆ زیاتر کردنی پرۆسێسکردنی داتا و دیاریکردنی داواکان لە دۆخی ئاڵۆز. لە ناوچەی ستانداردەکان، هەوڵ دەدرێت ڕووکار و پشتبەستنی کارلێک یەکسان بکرێت بۆ باشترکردنی کارلێکی نێوان فرۆشیاران.

لەم بوارەدا، تەکنۆلۆژیای UAV—کە مۆمکردنی ئاسان، چەندین خاڵی دیاریکردن، و تیشکدانی بێ کۆنتاکت پێشکەش دەکات—ڕێگایەکی نوێی بۆ باشترکردنی کۆنتڕۆڵی پاشکەوت دابین دەکات. لە ماوەی کۆنتڕۆڵی پاشکەوت، UAVەکان دەتوانن بەکارهێنانی تەکنیکە پێشکەوتووەکانی وێنەگرتنی چەندسپێکترال، وێنەگرتنی تەرمۆگرافی ئینفراسۆرد، و هەندێک تر، کۆنتڕۆڵی دینامیکی ڕاستەوخۆی سەربەرزی سەر ئامرازەکان بکەن، کە دەتوانێت وەرگرتنی پارامەترە دقیقەکان و دیاریکردنی خێراتری نائاسانی فراوان بکات. ئەم فیدبەکە ڕاستەوخۆیە بە شێوەیەکی کاریگەر یارمەتی دەکات بۆ بیرکردنەوەی زیرەکانە لە سیستەمی کۆنتڕۆڵی پاشکەوت، کە زیرەکی و بەهێزی کارکردنی تۆڕی کارەبا دەبەهێزێت.

٢. بەکارهێنانی تەکنۆلۆژیای UAV لە کۆنتڕۆڵی پاشکەوتی ژێرگا
٢.١ دروستکردنی مۆدێلێکی ٣D-ی ڕاستەقینەی ژێرگا بە بەکارهێنانی تەکنۆلۆژیای UAV
تێکەڵبوونی تەکنۆلۆژیای UAV بۆ دروستکردنی دووبلیکاتی دیجیتاڵی ٣D بە کوالێتی بەرز لە ژێرگا، پێشکەوتنێکی زۆر نوێ و کاریگەرە لە کۆنتڕۆڵی پاشکەوت. لەگەڵ بەکارهێنانی کامێرای بەرزی تاقیکردنەوە، UAVەکان دەتوانن لە چەندین بەرزی و خاڵ دیاریکردنی بەرز بکەن، کە دیاریکردنی ساختەی گشتی و هەروەها جزئیاتی ئامرازە سەرەکییەکان دەکات. ئەمە زنجیرەیەکی داتای غنی دروست دەکات کە بەکاری دێت بۆ دروستکردنی مۆدێلێکی ٣D بە دروستی. بۆ ئەوەی داتا یەکسان و دروستی ژمارەیی پارێزراو بێت، میسیۆنەکانی گەشت بە شێوەیەکی سخت دەبێت گرنگی پێبدرێت بە پارامەترە تایبەتییەکانی کارکردنی UAV، وەک لەسەر جۆسبەری ١ دیاری کراوە.

Lêstên wanê de, bilindayê çavkaniyê di 120 m de tayin kirin—bilîna ku UAV şîvên kêmê yên hêsan bikin û detal rast bikin. Vêlezina çavkanî di navbera 2–5 m/s de kontrol dibe da ku UAV bi istikrar çavbike û vêlezinên zafiyê ji bo serdastina bêtir ne. Nivîsên çavkaniyê di navbera 2-3 saniyê de tayin kirin, ku nivîsa şîvekî pêşkeftî bikin û kaliteya wekî dibikin di şertên rojanînên din dikin.

Bilindayê parastîn 85% û bilindayê yan 75% destûrên hejmaran derbasandî yên şîvên kêmê yên herêmîn dabike, ku berhêmanên herêmîn yên dibane yên şîvên kêmê yên li ser dibane yên din digire. Bilindayê lensa kamere 35-50 mm e, bi sensora rezolasyonê ya bilind 6,048 × 4,032 piksel, ku detallên pelînên malperên substationê hatine rast bikin. Dêweha, ground sampling distance (GSD) 1.5 cm/pixel dike ku har piksel bi rêzikê yên derya dîtin rêzik ê werekariyê, ku bêtirîn spasyal bikin.

Di vê parametreyên çavkaniyên derbasandî de, UAV şîvên kêmê yên bilind bike, ku—di pêşkeftina softwarê profesionalên photogrammetry yên şîvên kêmê yên bikin, fusion, û 3D reconstruction—modelê digital 3D yên rast û detallî yên substationê jêbirin. Ev model informasyonên rast û detallî yên spatial reference bibin da ku kararên sequential control operations bikin, ku operatorkan bigihin layout û status malperên substationê, ku bêtirîn ekzekusyonê yên switching sequences automatîk bikin.

2.2 Amadekirina "Dual Confirmation" ji bo Position Disconnector di Substations
"Dual confirmation" device ji bo disconnectors komponentên esasî ye ji bo verifikasyona pozîsyon switch. Bi serbesterên sensora ku bi mekanîzmê ya amadekirina mekanîkî yên primar direkta tekerandin, statusên disconnectorên girtin. Sistem bi du micro-switchan: yekem micro-switch bi sensora direkta girêdaye û reponsibele ku pozîsyonên fizîkî yên disconnector blade bikin. Signalên hatine gotin bi sensora bi signal receiver, ku data bi sistemê yên measurement û control substationê hatine gotin. Ev mechanism transmisyonê closed-loop real-time, high-fidelity detection ê disconnector positions bibin, ku validasyonê posîsyonê yên reliable ji bo sequential control operations.

Bi navgiri uniti measurement û control substation, signals bi hemî micro-switch (feedback mekanîkî) û processed signal bi duwan micro-switch (sensor-based feedback) hatine gotin. Di dema integrasyon û validasyonê dual inputs, unit data status consolidated bi sequential control host hatine gotin. Li vir, anti-misoperation host cross-check all operation commands bi sequential control host. Tikamîn li virin anti-error verification, sequential operation proceed.

Ev mechanism "dual confirmation" teknîkî risks associated single-point signal failure û misjudgment, drastic improvement reliability disconnector position detection. Ji bo scenarios real-world—her di routine switching operations û emergency responses—dual-confirmation disconnector operators always accurate position information, effectively preventing misoperations û reinforcing safety stability sequential control systems.

2.3 Application Practical
Di projeyê yên expansion 110 kV substation, integrating new equipment into the existing sequential control system posed significant challenges—challenges effectively addressed through UAV technology. Operators deployed UAVs following strict flight parameters: a flight altitude of 120 m ensured comprehensive coverage of the substation while preserving equipment-level detail; a flight speed of 2–5 m/s maintained platform stability for sharp imagery; and an exposure interval of 2–3 seconds adapted to changing light conditions to secure high-quality photos. With 85% forward overlap and 75% side overlap, the dataset provided ample redundancy for robust photogrammetric processing.

Using advanced photogrammetry and 3D modeling techniques, the high-resolution UAV imagery was transformed into an accurate 3D digital twin of the substation. This immersive spatial model allowed the operations team to precisely analyze the spatial relationships between legacy and newly installed equipment. During simulation of sequential control procedures, operators leveraged the model to pre-plan optimal operational paths and accurately identify target devices using precise geospatial coordinates—dramatically reducing commissioning time for new equipment integration.

In practice, this approach enabled the project team to complete integration and commissioning of the sequential control system three days ahead of schedule. This not only shortened the overall project timeline but also accelerated the substation’s transition toward intelligent operation, establishing a solid foundation for its safe and reliable long-term performance.

Di scenarios daily sequential control operation û maintenance 110 kV substation, "dual confirmation" mechanism ji bo disconnectors core safeguard ji bo operational safety û efficiency, UAV technology strong auxiliary support. Taking a nighttime emergency sequential control operation as an example: after operators issue a disconnector opening command from the sequential control host, the "dual confirmation" device immediately activates its precise signal transmission and verification mechanism. The two micro-switches inside the device transmit the disconnector blade position signals in real time to the substation’s measurement and control unit. This unit integrates and pre-processes the signals before forwarding them to the sequential control host. Simultaneously, the anti-misoperation host performs logic-based verification of the operation command; only after the anti-misoperation host confirms the command as valid can the opening operation be executed.

During this process, the UAV also plays a significant role. Leveraging its agile flight capabilities, the UAV conducts real-time, all-around monitoring of substation equipment—particularly focusing on the disconnector area. While the "dual confirmation" device is operating, the UAV transmits live on-site video feeds back to the control room, providing operators with an additional visual reference to further ensure operational accuracy.

Bi serketina demêşînên destpêç wanî yên hêman, yana vebijarka yekbûyî ya vê bi rêjeyê di demên çalakdan de ji 10 deqîqeyê ve hatiye kuştin ji bo 3 deqîqeyê, ku efektiyiviteya herî zi dike. Herî girîng, ew riskeya xetanîna ji alîyetina ronîna wek nehat û fatîga danîsteyê di demên çalakdan de li gavên şef û demên wanî yên hêman dikare hate sahîn kirin.

3.Pergirêdayış
Teknolojiya UAV (Drone) nûvekirên pêşketin da ku hewce dike yên demarce yên kontrolê yekbûyî yên transformatoran. Bi binajian modelên 3D bîravdar, ew efektiyiviteya lê zêdekirina cihazên nû yên di sistemên kontrolê yekbûyî de û piştgiriyan projeyên têkildar. Wan di serkerdina amûran "destnîşankirina duyem" de, UAV'lar sigorta û têgineya cihazên çalakdaniya derser ast. Di demên ku teknolojiya UAV derbas dike û di navbera sistemên kontrolê yekbûyî de derbas bike, ew ê dest pê gotin da ku pirsgireziyên wan hewce dike yên ku ji bo şertên karî yên bûyerast û operasyonel û kompatibelekirina cihazan, di demên ku transformatoran bi tevahî werin çalakkirin da ku bi parzûnhilatî û bîgarezî bikin, û dest pê gotin da ku têkiliyên teknikên guhurt û efektif bike bê parzûniyên sistemên elektrik.