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10kV-220kV高压电气设备等电位带电作业机器人

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成果主要完成人

李劲彬,陈鑫,简旭,陈隽,孙双学,张亮,徐尚超,胡宸昱,贺文朋,文雅钦,张耀东,张致,童歆,查阿龙,吴传奇,夏天,陈轩,陈文豪

项目概况

新型电力系统复杂运行环境对电网可靠性提出了更高要求。在此背景下,机器人带电作业是丰富传统技术手段,满足高压设备运维发展性需求的重要路径,为国内外竞相研究的热点。然而,现有研究在带电作业机器人的视觉、控制、作业方法层面仍存在系列瓶颈,在拓展场景、提高效率、提升作业质量上面临巨大挑战。 针对国内外共性难题,团队历时7年,获得2项国网指南项目支持,围绕机器人视觉感知、控制架构、电磁防护、作业方法等关键技术,率先研发国内外首台套10kV至220kV高压设备带电作业机器人,首创220kV机器人等电位作业强电磁干扰防护技术,提出绝缘子干冰清洗、绝缘导线激光剥线方法,实现机器人带电作业提质增效。牵头制定标准3项,申请专利33项,发表论文38篇。经鉴定,220kV高压设备带电作业机器人的视觉识别、精准定位和高场强电磁防护技术达到国际领先水平。 成果在变电、配网各类场景得到示范应用,包括执行110kV-220kV变电站内实施绝缘子干冰清洗、发热螺栓更换、引流线拆装作业,10kV配网带电搭火、配件安装作业,每年可产生100万/台以上的直接经济效益,并可通过提高主网、配网运行连续性与供电可靠性,杜绝用户停电,每年可产生1000万/台以上的间接经济效益。 成果示范经验获广泛认可,入选国网运检业务职工创新成果推荐清单,上架国网电商平台,受邀参展大国工匠大会,入选中国带电作业展览馆。应用成效获得行业、社会广泛赞誉,3次得到中央电视台报道。研究成果拓展了机器人应用场景,适用范围由10kV提升至220kV,为国内外最高水平,实现了技术引领和示范,是丰富人工智能技术服务解决运检难题的重要补充。 本成果具有如下三方面效益:一是在变电站、配电网高压设备开展安全带电检修、维护,支撑电网高可靠性供电;二是真正实现作业的机械化与自动化,有效保障带电作业人身安全;三是缓解了“停电检修+人工带电作业”传统检修模式与新型电力系统构建、发展新要求不相适配的矛盾,以高新技术、智能装备推动带电作业业态变革。

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