輸電線路智能化運行維護技術研究

楊志強 張立 鄒應虎 覃波

摘要：第二次工業(yè)革命之后，“電”成為了人們社會生活、生產不可缺少的能源，特別是近年來，隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，提高電能輸送的標準已經(jīng)成為電力企業(yè)普遍關注的焦點。與此同時，計算機技術、無線通信技術、自動化技術等高新技術日新月異，在此基礎上，輸電線路的運行與維護實現(xiàn)了前所未有的智能化，為電力系統(tǒng)安全標準的提高增加了一道堅固的防護墻。

關鍵詞：輸電線路;運行維護;智能化

一、輸電線路運行維護智能化的需求分析

1.1輸電線路安全性的需要

輸電線路敷設路徑中多變而惡劣的自然地理條件，使得輸電線路的安全性頻繁遭遇各種威脅，再加上輸電線路中各種電力設備、電氣元件和電纜自身隨著服役年限延長而發(fā)生的老化現(xiàn)象，很容易引起線路故障，導致輸電線路難以穩(wěn)定有效地工作。而建立輸電線路運行、維護智能化體系，就能夠根據(jù)事故進行診斷、預警、故障定位，從而為及時發(fā)現(xiàn)故障和排除故障提供快速有效的途徑，因此可以說建立健全輸電線路智能化運行維護機制是保證輸電線路安全運行的需要。

1.2提高輸電線路實用性的需要

輸電線路智能化運行維護體系利用先進的計算機技術和科學的分析處理方法，將大量的信息和數(shù)據(jù)進行整理分析，總結出提高輸電線路運行效率的方法，并以此為依據(jù)對線路進行有益的改造和完善，使輸電線路輸送電力過程中電能損耗降低，提高了輸電線路的實用性。

1.3輸電線路信息化建設的需要

輸電線路的信息化是未來電網(wǎng)建設和發(fā)展的必然趨勢，是保障輸電系統(tǒng)正常運行的必備條件。而輸電線路的智能化運行維護體系建設正好契合了這一趨勢，這種智能化的發(fā)展可以依托定位系統(tǒng)的研發(fā)、通信技術的改進和傳感信息技術的增強來達到保障輸電線路持續(xù)供電和有效運行的目的。

1.4輸電線路周邊環(huán)境保護的需要

輸電線路智能化運行維護體系的建設能夠保證其具備更加安全和可靠的運行能力，同時通過總結和分析后對輸電線路進行的改進可以有效提高輸電系統(tǒng)的輸電效率，使得輸電系統(tǒng)的損失減少，從而減少對輸電線路的建設，減少土地征用，進而保護耕地和環(huán)境。

二、輸電線路智能化運行維護技術

2.1衛(wèi)星網(wǎng)絡通信技術

在輸電線路智能化運行維護中運用衛(wèi)星網(wǎng)絡通信技術，對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換進行了改進，進一步優(yōu)化了電網(wǎng)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，便于故障信號信息的及時、快速傳遞。同時，基于衛(wèi)星網(wǎng)路通信技術可以建立遠程系統(tǒng)，實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)傳遞和維護技術提供，便于遠程遙控運維工作，即使運維人員不在故障現(xiàn)場，也可以進行線路運行維護工作。隨著我國衛(wèi)星技術的發(fā)展和網(wǎng)絡信息工程技術的進步，應當考慮建立輸電線路智能化運行維護系統(tǒng)，將會促進我國電網(wǎng)運行維護工作模式的革新。

2.2輸電線路在線監(jiān)測技術

輸電線路在線監(jiān)測，是根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測技術和診斷技術提供的設備狀態(tài)信息，判斷輸電線路的異常情況，可預知設備可能發(fā)生的故障，是實現(xiàn)狀態(tài)檢測、狀態(tài)檢修的重要手段。在實際運用中，輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)可分為5個部分，分別是網(wǎng)省公司監(jiān)測中心、地市局監(jiān)測中心、線路監(jiān)測分機、通信網(wǎng)路、監(jiān)測信息。其中，線路監(jiān)測分機可以實時、定時對輸電線路導線、桿塔、絕緣子等設備狀態(tài)信息，以及外部環(huán)境的濕度、溫度、風速等信息進行采集，然后通過衛(wèi)星網(wǎng)絡通信系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務等把采集到的信息傳遞給地市局監(jiān)測中心。地市局監(jiān)測中心人員基于信息內容，利用各種修正理論模型、通過試驗分析等來判斷輸電線路的運行狀況，若存在安全隱患或故障，立即發(fā)出預報警信息，從而防止運行故障發(fā)生或防止故障影響擴大化。

2.3輸電線路故障精確定位及診斷技術

在輸電線路運行維護中，如何快速確定故障點并及時加以處理是提高運行維護工作質量和效率的關鍵。為了做到快速確定故障點并及時加以處理，輸電線路智能化運行維護采用了故障精確定位及診斷技術。所謂的輸電線路故障精確定位及診斷技術，就是在輸電線路上布置若干個現(xiàn)場監(jiān)測終端，把輸電線路分為若干個區(qū)間，然后利用監(jiān)測終端記錄下來的故障暫態(tài)電流和電流行波確定故障區(qū)間，再基于行波測距原理，利用故障暫態(tài)行波精確的確定故障位置。這一技術在輸電線路運行維護中的運用，利于快速查找到線路故障點，避免了大量的巡線工作，極大提高了輸電線路運行維護的智能化水平。

2.4無人機巡視技術

在輸電線路巡視中采用無人機巡視技術，可以大幅度提高線路巡視作業(yè)的質量和效果，提升線路運行維護工作的智能化和自動化程度，為電力企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。無人機巡視技術在輸電線路巡視作業(yè)中的實際應用，主要有兩種模式：①無人機飛行模式;②無人機通信系統(tǒng)中繼模式。

在無人機飛行模式下，為了避免無人機在特殊情況下出現(xiàn)垂直對輸電線路造成損壞，飛行航線與輸電線路之間應保持合適的距離，最好選擇在輸電線路斜上方飛行。此外，為提高巡視效率，在掃描視角良好情況下，可沿著輸電線路方向進行單項飛行作業(yè)，若掃描效果不佳，需要在輸電線路兩側進行往返飛行作業(yè)。

從某種程度上看，無人機通信系統(tǒng)中繼模式是為彌補無人機飛行模式缺陷而提出的。同無人機飛行模式相比，無人機通信系統(tǒng)中繼模式的線路巡檢輻射距離較長，覆蓋面廣，巡視靈活，受輸電線路電磁干擾的影響少，可在地形復雜多變的地區(qū)進行巡視。

三、如何實現(xiàn)輸電線路智能化運行維護

輸電線路智能化運行維護技術在電力系統(tǒng)中的運用，使得輸電線路運行維護質量及效率得到提高，從而使得電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全運行。為使得這一技術的積極作用被充分應用，還可以利用下列方式實現(xiàn)：首先，構建智能化管理系統(tǒng)，對線路運行的各項信息進行整合，從而為智能化運行維護的開展提供必要的信息支持。其次，構建信息處理平臺，對各項信息進行共享，使得信息處理效果及運用效果得以提高，更好地為線路運行提供服務。再次，構建監(jiān)控系統(tǒng)，對各項信息進行快速有效收集處理，并實現(xiàn)故障的預警，以便及時根據(jù)故障原因制定智能化運行方案。最后，構建有效應急系統(tǒng)，對線路突發(fā)性事件更好地應用，降低因線路故障帶來的危害。另外，還需要在其中構建智能化巡視系統(tǒng)，在充分應用自動定位系統(tǒng)的各項功能基礎上，利用無人機巡視技術實現(xiàn)對輸電線路的實施監(jiān)控與巡視，使得線路中可能出現(xiàn)的故障隱患進行及時發(fā)現(xiàn)，保證線路得以安全運行。

四、結語

總而言之，通過各項先進技術的運用，可以更行之有效的提高輸電線路運行維護的智能化，從而進一步的為輸電線路安全運行提供更有力的保障措施。更好的利用科技化手段，可以幫助電力企業(yè)在面臨輸電線路故障這一不可避免的問題時，更加的游刃有余，為提升電力系統(tǒng)的服務質量做出保障。

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