輸變電智能巡檢技術(shù)應(yīng)用與展望

章晉，張珍芬，張麗娜

（國網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司，甘肅 蘭州 730050）

輸變電設(shè)備在電力系統(tǒng)中占有重要地位，要使電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定，就要保障輸變電設(shè)備的安全運行。因此，要對輸變電設(shè)備進行巡檢，及時發(fā)現(xiàn)故障和安全隱患，并進行排除，使輸變電設(shè)備能夠正常運行。輸變電設(shè)備布設(shè)范圍廣、環(huán)境復(fù)雜，傳統(tǒng)的巡檢難以對輸變電設(shè)備進行全方位的監(jiān)測。輸變電智能巡檢技術(shù)能夠使巡檢工作更加安全，并使巡檢效率得以提升，為維護電網(wǎng)安全運行做出了貢獻。目前，我國輸變電巡檢技術(shù)的智能化水平還有很大的提升空間，需要電力工作者不斷進行研究，利用先進的智能化巡檢技術(shù)提升輸變電巡檢工作的效率。

1 輸變電智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展，人們的用電需求日益增加，電網(wǎng)設(shè)備也不斷進行更新升級，出現(xiàn)了智能化的輸變電巡檢技術(shù)。由于我國的電網(wǎng)技術(shù)研究起步較晚，在輸變電智能巡檢方面與發(fā)達國家相比，還有一定的差距，智能化水平還不夠高。目前，我國輸變電智能巡檢技術(shù)主要有如下幾個方面的應(yīng)用。

1.1 輸電線路智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

輸電線路智能巡檢技術(shù)使輸電線路中的諸多隱患能夠被更加輕易地排查出來，提升了輸電線路的安全性。輸電線路智能巡檢技術(shù)是多種監(jiān)測技術(shù)進行結(jié)合形成的，能夠?qū)崟r判斷輸電線路的狀態(tài)，并將不良狀態(tài)及時報告給電力工作人員，讓輸電線路的故障和隱患可以盡快排除。比如，在輸電線路的覆冰超過限度、導(dǎo)線溫度超標或線路弧垂過大時，系統(tǒng)就會發(fā)出警報，提醒電力工作人員進行處理。輸電線路智能巡檢技術(shù)還能具有防盜功能，能夠判斷出線路缺失的位置。電力工作人員還能夠利用輸電線路的監(jiān)控功能調(diào)出輸電線路的監(jiān)控資料，利用智能終端隨時進行巡檢。但我國輸電線路智能巡檢技術(shù)的故障率還比較高，在進行巡檢系統(tǒng)修復(fù)時，要耗費較多的時間和成本，對電力企業(yè)的經(jīng)營產(chǎn)生了不良的影響，還會使輸電線路的實時巡檢發(fā)生中斷。輸電線路智能巡檢技術(shù)的穩(wěn)定性還有待提高。

1.2 變電設(shè)備智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

由于變電設(shè)備的型號和結(jié)構(gòu)種類繁多，變電設(shè)備智能巡檢技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化的特點。在電網(wǎng)中，應(yīng)用率較高的變電設(shè)備巡檢技術(shù)為避雷漏電監(jiān)測技術(shù)、斷路器開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和變壓器油色譜監(jiān)測技術(shù)等。這些技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測變壓器的狀態(tài)，并判斷其是否存在故障和隱患。其中，變壓器油色譜監(jiān)測技術(shù)通過對變壓器絕緣油進行色譜分析實現(xiàn)對變壓器狀態(tài)的監(jiān)測，在智能變電巡檢技術(shù)中有較高的應(yīng)用率。然而，變電設(shè)備智能巡檢技術(shù)水平還是稍顯不足，變電設(shè)備的隱患排除率不夠高，對變電設(shè)備監(jiān)測的智能度還需要進行提升。

1.3 電力電纜智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

電力電纜智能巡檢技術(shù)中的重點在于對溫度場分布的監(jiān)測。電力電纜的溫度場能夠較為有效地反映電力電纜的運行狀態(tài)，對溫度場進行監(jiān)測就能夠很大程度上提升電力電纜的巡檢效率，實現(xiàn)電力電纜巡檢的智能化。對于設(shè)置于陸上的電力電纜，可以利用分布式光纖測溫技術(shù)和光纖光柵技術(shù)進行溫度檢測，從而判斷電力電纜是否處于正常的溫度狀態(tài)。對于布設(shè)于海底的電力電纜，則可以利用BOTDA技術(shù)實現(xiàn)溫度檢測。對電力電纜的溫度進行實時監(jiān)測，就能夠發(fā)現(xiàn)電力電纜的不正常高溫現(xiàn)象，從而使電網(wǎng)中的故障能夠得到及時發(fā)現(xiàn)和排除。電力電纜智能巡檢技術(shù)中的局限則是在于受計算機系統(tǒng)和監(jiān)測裝置故障影響較大，可能出現(xiàn)誤報或漏報故障的現(xiàn)象。

1.4 直升機智能巡檢技術(shù)應(yīng)用

直升機智能巡檢技術(shù)也是多種智能巡檢技術(shù)的結(jié)合。直升機智能巡檢技術(shù)的應(yīng)用使輸變電巡檢更加智能準確，提升了輸變電巡檢效果。運用直升機智能巡檢技術(shù)可以對輸變電線路的設(shè)備類型進行智能識別，并判斷設(shè)備的狀態(tài)，對故障的位置進行判斷。這種識別系統(tǒng)還能夠?qū)€路所處環(huán)境進行識別，分析環(huán)境中可能導(dǎo)致電網(wǎng)故障的因素，方便巡檢人員進行整頓。直升機智能巡檢技術(shù)中的定位和導(dǎo)航功能能夠?qū)崿F(xiàn)對故障位置的跟蹤檢查，跟進故障處理進度，使電力工作人員能夠遠程監(jiān)測故障的檢修情況。智能化巡檢直升機搭載了高清影像設(shè)備，并配有較大的數(shù)據(jù)儲存空間，能夠使影像更加清晰可靠。與傳統(tǒng)的直升機巡檢技術(shù)相比，智能巡檢技術(shù)具有更高的準確性和更低的人工需求，使輸變電巡檢效率得到了提升。

1.5 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是輸變電巡檢技術(shù)得以智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，為電網(wǎng)智能巡檢技術(shù)提供了地理信息，讓智能巡檢技術(shù)的應(yīng)用有信息依據(jù)。結(jié)合地理信息系統(tǒng)，智能輸變電巡檢系統(tǒng)就能夠?qū)收虾碗[患進行精確定位，還能對故障位置的環(huán)境進行分析，使檢修方案的制定更加快捷準確。

不只是在巡檢方面，地理信息系統(tǒng)對輸變電線路的鋪設(shè)也提供了有力的信息支持，使電網(wǎng)的鋪設(shè)更加合理化。地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)⒉煌瑓^(qū)域的電網(wǎng)情況匯集起來，方便區(qū)域間的溝通和聯(lián)系，使電網(wǎng)系統(tǒng)更具整體性，優(yōu)化輸電效率。

2 輸變電智能巡檢技術(shù)展望

2.1 推進巡檢設(shè)備向全自動發(fā)展

目前，許多智能巡檢設(shè)備的自動化水平還不夠高，需要人工的配合，電力巡檢效率沒有得到充分提升。應(yīng)當(dāng)加快對巡檢系統(tǒng)的一體化研究，使系統(tǒng)能夠進行自監(jiān)測、自診斷，并能夠自主進行檢修方案的制定。對于難以進行修復(fù)方案制定的復(fù)雜事故，應(yīng)報告給電力工作人員進行人工處理。這樣，輸變電智能巡檢系統(tǒng)的工作效率將大大提升，有利于維護電網(wǎng)的使用安全和使用效率。

2.2 建立基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)感知體系

將物聯(lián)網(wǎng)中的智能識別技術(shù)和輸變電狀態(tài)監(jiān)測傳感設(shè)備結(jié)合起來，就能使輸變電智能巡檢系統(tǒng)的信息采集和應(yīng)用更加智能化，讓電力工作人員能夠?qū)斪冸娦畔⑦M行實時調(diào)取，并將輸變電巡檢系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)相結(jié)合，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體性，有利于進行電網(wǎng)的統(tǒng)籌規(guī)劃和戰(zhàn)略布局。

2.3 提升對環(huán)境的監(jiān)測效果

隨著輸變電智能巡檢技術(shù)的發(fā)展，對線路環(huán)境的監(jiān)測技術(shù)也將得到提高。系統(tǒng)對雷電、覆冰、火災(zāi)、臺風(fēng)和地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)當(dāng)有更準確的監(jiān)控，利用多方位、多領(lǐng)域、多系統(tǒng)綜合預(yù)測自然狀況可能對輸變電線路造成的損害，并結(jié)合大數(shù)據(jù)進行分析，制定風(fēng)險預(yù)防方案。

2.4 建立立體化巡檢體系

目前，在輸變電巡檢工作中，已經(jīng)開始應(yīng)用智能化巡檢設(shè)備進行線路巡檢，如無人機、智能巡檢機器人等。然而，這些巡檢技術(shù)沒有能夠進行有機整合，而是處于相對獨立的狀態(tài)，分別進行巡檢工作。應(yīng)當(dāng)將多種智能巡檢設(shè)備結(jié)合起來，實現(xiàn)全方位、多角度、立體化的輸變電智能巡檢。

2.5 提升不停電檢修技術(shù)的發(fā)展

有些電力檢修項目在進行檢修時，要停止檢修范圍的供電，以防出現(xiàn)電力安全事故。然而，暫停供電會對停電區(qū)域內(nèi)人們的生產(chǎn)生活造成不良影響，不利于社會經(jīng)濟的發(fā)展。隨著電力檢修技術(shù)的發(fā)展，有些原本需要停電檢修的項目可以在通電的情況下進行了。應(yīng)當(dāng)加強對不停電檢修技術(shù)的研究，使更多的檢測項目都可以在供電的狀態(tài)下進行，促進社會經(jīng)濟發(fā)展。

2.6 利用大數(shù)據(jù)優(yōu)化故障診斷和檢修方案制定

目前，各個領(lǐng)域都在尋求與大數(shù)據(jù)的結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)促進行業(yè)的發(fā)展。輸變電智能巡檢技術(shù)也應(yīng)當(dāng)與大數(shù)據(jù)進行結(jié)合，將智能巡檢系統(tǒng)前端監(jiān)測設(shè)備發(fā)回的圖像、數(shù)據(jù)等信息進行有效整合，并利用數(shù)據(jù)信息建立動態(tài)分析模型，讓電力工作人員在制定檢修方案時，可以對輸變電線路的環(huán)境、狀態(tài)進行整體性的掌握，提高輸變電巡檢系統(tǒng)的智能化水平。

2.7 利用新技術(shù)提升輸變電巡檢智能化水平

目前，新興技術(shù)如3D打印技術(shù)和機械臂技術(shù)，都可以用在輸變電巡檢中?！翱萍际堑谝簧a(chǎn)力”，新技術(shù)的合理應(yīng)用能夠使工作效率得到有效提升。因此，電力研究人員應(yīng)當(dāng)不斷探索新技術(shù)在輸變電巡檢中的應(yīng)用路徑，用更先進的技術(shù)提升輸變電智能巡檢效率。

3 結(jié)語

隨著輸變電巡檢的智能化，巡檢人員工作的安全性和工作效率都有了顯著提升。目前，我國輸變電智能巡檢技術(shù)還有很大的進步空間，電力工作人員應(yīng)當(dāng)積極進行輸變電巡檢技術(shù)智能化研究，利用大數(shù)據(jù)和新技術(shù)提升巡檢效率，保障電力系統(tǒng)的安全高效運行。