2018年5月，南方电网全面启动工程总投资达242.6亿元的乌东德电站送电广东广西特高压多端直流示范工程（简称“昆柳龙直流工程”）建设。昆柳龙直流工程西起云南昆北换流站，东至广西柳北换流站、广东龙门换流站，采用±800千伏三端混合直流技术。工程建成后将直接将云南清洁水电输送到广东、广西的负荷中心，是落实西电东送战略，促进清洁能源消纳的重要举措，也是实现资源优化配置，服务粤港澳大湾区建设的现实需要。
彼时，昆柳龙直流工程创造了多个“第一”：世界上容量最大的特高压多端直流输电工程、首个特高压多端混合直流工程、首个特高压柔性直流换流站工程、首个具备架空线路直流故障自清除能力的柔性直流输电工程。其中，±800千伏的昆北换流站作为该工程的送端站点，每年可送电320亿度，社会经济意义十分重大。
要安全、要效率，昆北换流站探路无人机自动飞行巡检
由于换流站承担着连接发电端和输电配电端的核心作用，保障其安全、稳定运行则显得至关重要。如何在大面积、特高压、复杂高密度结构下开展高效、安全的巡检保障工作，已经成为昆北换流站乃至我国电力行业发展的重大挑战。
特高压换流站的日常巡检始终面临着超高压环境、复杂的整体结构与密集的检查点等诸多挑战。传统巡检工作，多采用人工方式，目视检查设备状态，查看仪表数据，使用手持红外测温仪对部分设备测温。但人工作业存在着劳动强度大，人工巡视质量不统一、效率有局限，人工攀爬检查有安全风险等多重痛点，无法满足特高压工程快速发展的建设需求。
自2015年起，DJI 大疆行业应用便与南方电网开始合作研发“机巡+人巡”协同输电线路巡检模式。今年，南方电网超高压公司与大疆进一步开展深度合作，推动落地了无人机智能巡检科技项目建设，并建立换流站数字化高精度三维信息档案，实现无人机全自动飞行巡检。
12月1日， 南方电网超高压公司与 DJI 大疆行业应用及合作伙伴中科智云，在昆北换流站联合发布并展示了特高压换流站无人机全自动巡检科技创新成果。与传统的人工巡检作业模式相比，无人机自动化巡检方案有效消除一线作业安全隐患、降低人员成本，大幅提升工作效率与质量。
南方电网超高压公司昆明局昆北换流站副站长王丹表示：“昆北换流站作为昆柳龙直流工程的起点，已成为2020年国家新基建大战略的典范工程，具有重大社会经济意义。为了保障了西电东送工程的安全落地，站内依托无人机自动巡检项目，实现了云南水电的安全输送至粤港澳大湾区，助力大湾区经济建设高效发展。”
多方协作，带来变电领域无人机应用的突破
据悉，南方电网超高压公司昆北换流站与大疆行业应用及中科智云联合探索的无人机自动化巡检方案， 首次在超高压环境下实现了“激光建模——航线规划——自主飞行——飞行监控——数据整理”的全流程连通。该项目也成为了继输电和配电领域相继实现无人机自动飞行巡检之后，全球第一个超高压复杂电磁环境下换流站/变电站等更复杂电网场景，对基于激光雷达三维建模方案的无人机自动飞行巡检方案的应用。
方案首先通过 RTK 基站精准定位克服复杂电磁环境影响，使用经纬 M300 RTK 搭载 L1 激光雷达，对直流区域进行三维模型数据采集；随后在大疆智图软件中打开厘米级精度的三维点云模型，根据巡检目标点，生成准确航线，与此同时，还可实现在软件中优化航线，保障避开敏感设备，帮助运维人员采取安全通道飞行；最终，在巡检环节，一线作业人员可一键自动飞行巡检，大大降低无人机在电力巡检领域的应用门槛。
据介绍，使用经纬 M300 RTK 搭载禅思 H20T，一个架次 8 分钟，便可实现对规定线路巡检从直流区极 1 区域高端到低端共43个航点的巡检作业，获取高清照片120 张。与人工作业相比，在效率及质量两方面至少提升5倍以上。不仅如此，依靠高性能的基础设备，系统还可实现巡检实时监控、数据管理及分析等综合管理功能。
DJI 大疆行业应用能源市场经理邢晓明表示：“大疆积极发展电力无人机应用，目前大疆无人机已覆盖我国超过40万公里的输电线路，线路覆盖率超过30%。此次大疆联合昆北换流站，针对超高压换流站打造了完整的全流程巡检方案，在克服复杂电磁环境影响的同时，实现了无人机自动飞行巡检与数据实时管理、分析。该方案的成功落地，是我国电力行业无人机自动巡检应用的一次重大突破，标志着继输电和配电领域之后，变电和换流站领域也将迎来无人机全自动巡检革新。”
未来五年，中国有望核准30条特高压线路，换流站/变电站无人机自动飞行巡检前景可期。（北极星电力网 作者：铮铮）
