輸電線路的數(shù)字化管理探究

劉春葵　賈建軍

摘要：計算機(jī)信息技術(shù)不僅為人們的生活提供了便利，還為企業(yè)技術(shù)革新提供了新的思路?，F(xiàn)如今，國家電網(wǎng)企業(yè)跟隨這股潮流，利用計算機(jī)技術(shù)對輸電線路進(jìn)行了數(shù)字化的改革。文章對輸電線路的數(shù)字化進(jìn)行了分析，研究了輸電線路數(shù)字化的背景，提供了輸電線路數(shù)字化的可行性分析與建議，并確立了有關(guān)輸電線路數(shù)字化的設(shè)計目標(biāo)及施工方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化管理；輸電線路；電力系統(tǒng)；電網(wǎng)企業(yè)；電力輸送；數(shù)字電力 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2015）27-0150-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.077

為了迎合國家大力發(fā)展科技的目標(biāo)，國家電網(wǎng)將配合這一目標(biāo)對輸電線路進(jìn)行數(shù)字化的改革建設(shè)。數(shù)字化的輸電線路與傳統(tǒng)的輸電線路相比，輸送電力更加快速、運作效率更高，相當(dāng)于一個完美的數(shù)字的神經(jīng)系統(tǒng)。輸電線路的數(shù)字化技術(shù)集合了計算機(jī)、通信及網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對原有的輸電線路進(jìn)行了本質(zhì)上的創(chuàng)新。具體方法是將輸電線路原有的信息采集功能、傳輸?shù)姆椒ā⒘鞒痰臋z驗標(biāo)準(zhǔn)都施以數(shù)字化模式的轉(zhuǎn)變，目的是為了從整體上提高輸電線路建設(shè)的工作效率。

1 輸電線路數(shù)字化的內(nèi)涵

美國副總統(tǒng)戈爾提曾在20世紀(jì)90年代提出過“數(shù)字地球”這一想法，也就是從這一刻起，才衍生出了“數(shù)字電力”這一設(shè)想。數(shù)字電力主要是強(qiáng)調(diào)將電力利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)字化、信息化的改革，目的是為了減少能源的利用，節(jié)約物力、人力和財力，更快速高效地為大眾提供輸送電量的服務(wù)。因此，輸電線路數(shù)字化的定義是指通過網(wǎng)絡(luò)媒體、地理信息平臺將政府和各行各業(yè)的數(shù)據(jù)信息、國家的空間數(shù)據(jù)及其基礎(chǔ)設(shè)施充分地加以利用。除此之外，還要建立一個完整的管理系統(tǒng)，目的是為了完美地整合電力的信息數(shù)據(jù)，并控制輸電線路運作的全過程，給全社會提供一個安全、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的供電技術(shù)系統(tǒng)。

21世紀(jì)初，清華大學(xué)的院士盧強(qiáng)也曾對“數(shù)字電力”這一概念進(jìn)行了定義。他將數(shù)字電力定義為將電力系統(tǒng)的物理特性、管理、環(huán)保、人員管理等進(jìn)行數(shù)字化、信息化的系統(tǒng)管理。國家電網(wǎng)公司也對輸電線路的數(shù)字化管理提出了另一個新的定義，即利用信息技術(shù)對電網(wǎng)相關(guān)的物理設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的數(shù)字化、信息化的采集，使電網(wǎng)的管理通過信息化的改革為向大眾輸送的電力提供安全便利的服務(wù)，從而實現(xiàn)數(shù)字化的電網(wǎng)可以在數(shù)控中心進(jìn)行智能化的操控，這種將電網(wǎng)數(shù)字化的創(chuàng)新方式不僅節(jié)省了運作時間與工作效率，還在運行方面既智能又經(jīng)濟(jì)，這是一次技術(shù)上的革新，也是“數(shù)字電力”這一概念的完美實施。

2 建設(shè)輸電線路數(shù)字化發(fā)展

輸電線路數(shù)字化的系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)為核心，將運行、建設(shè)、規(guī)劃和設(shè)計進(jìn)行數(shù)字化的維護(hù)，實現(xiàn)實時監(jiān)控的狀態(tài)，并與管理信息系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來，實現(xiàn)輸電線路的信息數(shù)據(jù)便于管理，并且達(dá)到信息資源共享的目的。對輸電線路進(jìn)行數(shù)字化的改革，使輸電線路的管理系統(tǒng)更加信息化、科技化。不僅如此，還要改進(jìn)線路運行生產(chǎn)的管理方法，建立完善的數(shù)字化生產(chǎn)運行體系，并且有效處理輸電線路在數(shù)字化的過程中出現(xiàn)的問題，不斷加強(qiáng)輸電線路數(shù)字化的監(jiān)管。輸電線路數(shù)字化系統(tǒng)主要由數(shù)字化的設(shè)計、線路信息化的建設(shè)及線路的監(jiān)管運行構(gòu)成。線路的監(jiān)管運行方式又包括設(shè)備管理、運行管理、檢修管理、狀態(tài)分析、預(yù)警管理、輔助決策、應(yīng)急管理以及仿真培訓(xùn)等。

3 輸電線路數(shù)字化系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1 輸電線路的生產(chǎn)內(nèi)容

我國的輸電線路包括多種信息的支配，并不是簡單地傳輸送電量，主要的相關(guān)信息有：記錄輸電線路的日常工作規(guī)劃、線路問題的解決管理、線路生產(chǎn)的日常監(jiān)測記錄、維修線路的日常記錄、線路技術(shù)的檢測記錄、塔桿基礎(chǔ)和金具以及環(huán)境的質(zhì)量檢測等。這只是一些主要部分，還有很多其他的檢測功能記錄，目的都是為了保障輸電線路的安全以及工作效率。

3.2 GIS系統(tǒng)集成模塊

輸電線路數(shù)字化的GIS系統(tǒng)是通過個人數(shù)字助理的監(jiān)測系統(tǒng)以及其他線路的監(jiān)測系統(tǒng)的接口，實時地對監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)信息進(jìn)行收集、儲存和展示。實現(xiàn)與個人數(shù)字助理的監(jiān)測系統(tǒng)的信息互換，并且使線路設(shè)備的信息狀態(tài)能夠?qū)崟r展現(xiàn)，為檢測線路狀態(tài)的風(fēng)險評估打下基礎(chǔ)。

3.3 輸電線路的靜態(tài)設(shè)備臺賬

在輸電線路數(shù)字化的工程中，靜態(tài)設(shè)備臺賬在其中擔(dān)任著重要的部分。它主要的功能是管理大量的有關(guān)輸電線路的數(shù)字信息，在工程建設(shè)的進(jìn)展中可以有效地提供數(shù)據(jù)信息，這其中包括輸電線路數(shù)字化設(shè)計的資料、設(shè)計的變更改動以及線路數(shù)字化的施工方案。輸電線路數(shù)字化設(shè)計的施工資料具體是指輸電線路路線的設(shè)計數(shù)據(jù)、線路周邊的生態(tài)環(huán)境、線路當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特征、水文氣象等信息依據(jù)，還包括地形的平斷面圖（這其中也包括交叉跨越部分的圖形數(shù)據(jù)）、桿塔詳細(xì)數(shù)據(jù)表、地理坐標(biāo)（包括國家大地的坐標(biāo)以及地理信息系統(tǒng)）、絕緣防雷的配置、塔形圖等。靜態(tài)設(shè)備臺賬主要由工程生產(chǎn)管理系統(tǒng)的維護(hù)單位對靜態(tài)設(shè)備臺賬所述的設(shè)備信息進(jìn)行記錄并加以維護(hù)、更新，之后便會形成整體的靜態(tài)設(shè)備臺賬。

3.4 動態(tài)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容

輸電線路的動態(tài)數(shù)據(jù)信息與靜態(tài)設(shè)備臺賬包含的信息內(nèi)容剛好相反，它與靜態(tài)設(shè)備臺賬相互配合、相互作用，共同輔助輸電線路數(shù)字化工程的建設(shè)。動態(tài)數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容主要包括以下方面：在線監(jiān)測功能的數(shù)據(jù)信息、線路微風(fēng)振動裝置、環(huán)境氣象的監(jiān)測管理設(shè)置、視頻管理監(jiān)測裝置等。

3.5 數(shù)字化輸電線路的地理空間數(shù)據(jù)平臺

靜態(tài)的設(shè)備臺賬與動態(tài)的設(shè)備臺賬功能有很多相同之處，比如它們都有海量的信息數(shù)據(jù)，而且都是以表格表單的形式來呈現(xiàn)這些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)之間并不存在著聯(lián)系。因此，想要通過這些數(shù)據(jù)表單來解決輸電線路數(shù)字化工程中遇到的問題，無疑是困難的。我們通過國家電網(wǎng)的地理信息定位系統(tǒng)，并結(jié)合靜態(tài)設(shè)備臺賬與動態(tài)設(shè)備臺賬為我們提供的數(shù)據(jù)信息，最終形成立體的空間數(shù)據(jù)信息。這種模式使靜態(tài)的設(shè)備臺賬可以將輸電線路數(shù)字化過程的所有數(shù)據(jù)直觀地展現(xiàn)在工作人員的面前，使工作人員能夠更精準(zhǔn)地判斷數(shù)據(jù)，設(shè)計出更好的方案，也在一定程度上節(jié)省了人力資源。不僅如此，它還可以將原本的數(shù)據(jù)通過鏈接的形式，讓工作人員能夠更清楚地了解數(shù)據(jù)信息，提高工作人員的工作效率。

4 結(jié)語

我國的經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展的進(jìn)程中，日常供應(yīng)的電量也在不斷增加，這使得我們的用電嚴(yán)重超過了負(fù)荷。雖然電網(wǎng)的規(guī)模越做越大，但是負(fù)責(zé)輸送電量的輸電線路承受的負(fù)荷也越來越大。因此，不僅要注重管理輸電線路運行時的安全，也要注意輸電線路的日常修護(hù)。為了保證輸電線路的工作質(zhì)量以及整個電網(wǎng)的運行安全，我們必須采取新的技術(shù)來維護(hù)輸電線路的質(zhì)量，使其能夠安全運行。但是，一些因素總會影響輸電線路的老化，尤其是外部因素對輸電線路的影響越來越大。日常對輸電線路的監(jiān)測與管理，通常都是派專門的工作人員對線路進(jìn)行巡視，這不僅在一定程度上浪費了人力與時間，還不能保障工作效率，也不能完全保證監(jiān)測的過程中不會出現(xiàn)遺留的問題。因此，輸電線路的數(shù)字化發(fā)展是符合當(dāng)今社會的需要的，這不僅是技術(shù)上的革新，也使我國在科技道路的發(fā)展上又邁出了一大步。

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作者簡介：劉春葵（1973-），男，河北淶水人，國網(wǎng)陽泉供電公司輸電運檢室技術(shù)監(jiān)督，助理工程師，研究方向：輸電專業(yè)運行管理。

（責(zé)任編輯：蔣建華）