信息處理智能方法及其在高壓輸電線路故障分析中的應(yīng)用

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息化系統(tǒng)的規(guī)模也在日益提升，其在高壓輸電線路的安全性和供電的可靠性方面具有重要作用。高壓輸電線路是重要的信息樞紐，一旦線路出現(xiàn)故障，其信息量安全性將難以得到保證，所以研究信息處理智能方法及其在高壓輸電線路故障分析中的應(yīng)用顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：信息處理；智能方法；高壓輸電線路；故障分析；信息化系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號：TM755 文章編號：1009-2374（2016）10-0049-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.024

本文將在信息處理智能方法的基礎(chǔ)上著重分析其在高壓輸電線路的故障原因與解決方案。面對我們現(xiàn)在越來越重要的信息化社會(huì)，深刻感受到信息處理的智能方法是多么重要，因此就需要研究智能處理信息的方法，來方便信息更快更高效的傳播。隨之也顯示出高壓輸電線路的重要性，若高壓輸電線有了任何故障都會(huì)直接或間接的影響信息傳播，所以我們需要控制高壓輸電線路的故障問題，用合適的智能方法去抑制它、解決它，并在高壓輸電線路故障分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)線路故障類型分析、線路故障距離分析、線路故障診斷分析等解決方案，使信息處理得到真正智能傳播。

1 信息處理智能方法

1.1 智能處理信息概述

所謂智能處理信息就是人工智能與信息管理理論相結(jié)合的產(chǎn)物，簡單來說由下列三部分組成：“智能數(shù)據(jù)采集”“智能信息處理”“智能數(shù)據(jù)顯示”。這樣看來它也是一種知識(shí)管理方法，管理的發(fā)展歷程分為四個(gè)階段：“傳統(tǒng)管理階段”“技術(shù)管理階段”“資源管理階段”“知識(shí)管理階段”。智能信息處理是信息科學(xué)的前沿領(lǐng)域，主要研究利用智能技術(shù)對信息進(jìn)行處理利用傳播的理論、方法。

1.2 智能處理信息的方法

1.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法。智能的處理信息技術(shù)最常用的方法就是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槿斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)方法是在網(wǎng)絡(luò)模型和數(shù)字模型的基礎(chǔ)上研究發(fā)展的，在網(wǎng)絡(luò)模型中，以人工神經(jīng)為基礎(chǔ)，按一定結(jié)構(gòu)組合在一起，構(gòu)成一個(gè)整體的模型?？朔藗鹘y(tǒng)的基于邏輯符號的人工智能在處理直覺、非結(jié)構(gòu)化信息方面的缺陷，具有自適應(yīng)、自組織和實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。

1.2.2 信息融合技術(shù)。信息融合技術(shù)是最重要的技術(shù)，它被成為傳感器信息融合或者多傳感器信息融合，它是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對按時(shí)序獲得的若干傳感器的觀測信息在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合處理，以完成所需的決策和估計(jì)任務(wù)而進(jìn)行的信息處理過程。

1.3 智能處理信息的優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用

1.3.1 在日常工作中實(shí)現(xiàn)智能、自動(dòng)化操作，減少人類的體力腦力動(dòng)量。

1.3.2 在實(shí)際生活中能夠?qū)D像、文字、影像等有識(shí)別功能，可以幫助我們翻譯、理解等。

1.3.3 在國家研究所中，利用信息的語音識(shí)別功能、語音合成功能、指紋識(shí)別功能等，為我國研發(fā)出多種多樣的新設(shè)備。

1.3.4 語音處理技術(shù)，主要目的就是對人們所發(fā)出語音的規(guī)律及特點(diǎn)進(jìn)行研究，讓計(jì)算機(jī)能夠“說話”和聽懂人的語言，這也就是我們通常所說的語音信號的合成與識(shí)別。特定人發(fā)音的正確識(shí)別率可以達(dá)到95%以上，但是對非特定人發(fā)音的正確識(shí)別率還很低，所以現(xiàn)在語音合成技術(shù)發(fā)展最快，已基本達(dá)到實(shí)用化程度。

1.3.5 圖像處理技術(shù)，很多時(shí)候我們看到在高速運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星上所拍攝的地面圖片都非常模糊，難以辨清其中的任何物體。但是這些圖片經(jīng)過圖像恢復(fù)技術(shù)處理后，就會(huì)變得比較清晰，從而使地面上許多目標(biāo)可以被發(fā)現(xiàn)。圖像處理技術(shù)的應(yīng)用對航空事業(yè)的發(fā)展還是很重要的。

2 高壓輸電線路的故障分析

2.1 高壓輸電線路的重要性

我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開信息化的智能處理，信息化的智能處理離不開高壓輸電線路，高壓輸電線路是我國電力系統(tǒng)的重要組成部分，所以高壓輸電線路的正常運(yùn)行不僅影響電力系統(tǒng)的供電能力，更是影響著信息化的傳播，有效地連接了電源，變電站和電力用戶之間的聯(lián)系，提高了輸電線路的運(yùn)行水平和信息化數(shù)據(jù)的傳播。

2.2 高壓輸電線路的故障分析

2.2.1 自然外力。在偏遠(yuǎn)高山地區(qū)架高壓輸電線路也是極為困難的，因?yàn)槟抢锸謴?fù)雜和多變的地理位置環(huán)境、天氣的外界影響、錯(cuò)綜復(fù)雜的地形影響等，這都必須需要采取一系列的解決方案來提高輸電線路的運(yùn)行水平。

2.2.2 人為外力。雖然自然外力影響比較大，但是人為外力影響也是不可忽略的，人為因素的影響比較多，比如：輸電線路的線交叉短路，搞建筑業(yè)蓋高樓大廈的施工機(jī)械沒有正確操作導(dǎo)致斷線、短線問題的；小朋友在玩耍放風(fēng)箏纏住線路，手里氣球松開飛走纏到線路，年輕人放孔明燈落到線路上，飛行的小鳥落到線路上等不確定因素，都會(huì)因?yàn)楫愇锢p繞在線路上而導(dǎo)致線路短路或者接地，發(fā)生不必要的麻煩，輕則影響線路傳播，重則發(fā)生人身危險(xiǎn)。

2.2.3 單相接地故障。單相接地故障是配電系統(tǒng)中最常見的故障問題，一般發(fā)生在多雨潮濕人們的正常供電，而且可能產(chǎn)生過電壓，燒壞設(shè)備，甚至引起相間短路而造成重大事故。

2.2.4 短路故障。短路故障是指一相或多相載流導(dǎo)致接地或者不通過負(fù)荷互相接觸而導(dǎo)致的故障，由于此時(shí)故障點(diǎn)的阻抗很小，致使電流瞬時(shí)升高，短路點(diǎn)以前的電壓下降，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分阻擾。當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，會(huì)使導(dǎo)體溫度迅速升高，絕緣體被破壞，甚至使導(dǎo)體發(fā)紅、熔化，直至導(dǎo)致設(shè)備損壞。所以高壓電網(wǎng)的短路故障可引起電網(wǎng)瓦解。短路產(chǎn)生的電弧、火花可引發(fā)火災(zāi)、爆炸、電傷等惡性事故。如圖1所示：

圖1 三相電力系統(tǒng)圖

2.2.5 斷線故障。斷線故障是因?yàn)閿嗑€導(dǎo)線在電源側(cè)接地，斷線接地相電壓表指示降低，零兩相對地電壓表指示升高。斷線線路的供電負(fù)荷逐漸減少，電流表、功率表指示變小，在斷線線路供電的變配電所出現(xiàn)線電壓不平衡。

3 高壓輸電線路故障的解決方案

3.1 把好施工安裝規(guī)范和質(zhì)量關(guān)

防止斷線故障，必須嚴(yán)格按照施工及驗(yàn)收規(guī)范要求，所以電氣連接點(diǎn)必須緊密連接，防止短路故障，必須采用爬距更大的多裙針式瓷瓶或者耐壓水平低的單裙式瓷瓶。按照施工及驗(yàn)收規(guī)范要求，在導(dǎo)線外包圍一圈鋁包帶，防止單相接地故障、短路故障、斷線故障等，保證高壓輸電線路的正常運(yùn)行。

3.2 充分利用科技的智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)和測距中應(yīng)用的研究也已開始。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。

3.3 加強(qiáng)日常巡視和季節(jié)性巡視

在人為外力的故障因素中，我們可以加強(qiáng)日常的巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路的纏繞，并加急處理恢復(fù)正常，比如在天氣寒冷的季節(jié)，線路會(huì)經(jīng)常覆冰以致于斷線等問題，就可以加大日常巡視工作，安排專項(xiàng)巡視檢查進(jìn)行電氣連接點(diǎn)測溫工作，盡量避免人為外力導(dǎo)致線路不通的故障。

3.4 提醒群眾安全意識(shí)和做好宣傳工作

減少線路引發(fā)的安全問題故障可以采取下列措施：

3.4.1 在高壓輸電線路的線桿上涂上醒目的反光漆，在外圍拉上反光標(biāo)志線，防止司機(jī)在操作過程中觸碰線路。

3.4.2 通過散發(fā)傳單、電視宣傳、張貼標(biāo)語等合法方式，宣傳《高壓輸電線路法則》，讓群眾一起維護(hù)高壓輸電線路。

3.4.3 與城建、環(huán)保規(guī)范部門加強(qiáng)聯(lián)系，配合好安全生產(chǎn)中的規(guī)范、設(shè)計(jì)、施工等工作，不留電力事故隱患，共同創(chuàng)造美好家園，促進(jìn)高壓輸電線路的快速運(yùn)行。

4 結(jié)語

國家社會(huì)的發(fā)展離不開智能信息處理技術(shù)，信息處理的智能方法必然離不開高壓輸電線路的正常運(yùn)行，所以我們在高壓輸電線路方面做好各個(gè)方面的管理工作，積極運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備，預(yù)防線路的故障問題，提高線路的可靠性，保證電網(wǎng)的安全性，保證信息的正常性和穩(wěn)定性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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作者簡介：莫寶律（1983-），廣東深圳人，供職于深圳供電局有限公司，碩士，研究方向：輸變配電安全及應(yīng)急管理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）