淺談輸電線路狀態檢修技術

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摘 要：對輸電線路運用狀態檢修技術，可以提高檢修效率、節省維護開支，提高電網運行可靠性。首先介紹輸電線路狀態檢修流程，收集線路信息、評估設備狀況、確定檢修策略；其次闡述了輸電線路狀態檢修系統的功能，主要包括：設備管理、運行管理、分析預警和輔助決策；最后介紹了實現基于地理信息系統技術的狀態檢修系統，應配置監控終端、通信設備和集成平臺等硬件，并將軟件系統分為數據規約墻、信息交互平臺、應用支持層和應用層。

關鍵詞：輸電線路 狀態檢修系統 輔助決策 地理信息系統

中圖分類號：TM755 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（b）-0076-02

發電機、變壓器、斷路器等電氣設備采用狀態檢修技術，既避免了檢修過剩和不足，又提高了電氣設備的供電可靠性。輸電線路是電能傳輸的重要途徑，采取定期巡檢、檢修等方式，存在設備維護成本大、檢修效率低、易出現過檢或漏檢等問題，對其實施狀態檢修，可降低系統故障，提高整個電網的運行可靠性和經濟性。

1 輸電線路狀態檢修流程

輸電線路狀態檢修是通過先進的終端設備和監測技術，對獲取的線路參數和運行狀態信息進行分析診斷，運用各種可靠性評估方法來確定檢修策略，具體流程如圖1所示。

2 輸電線路狀態檢修系統的功能

根據輸電線路狀態檢修的流程，采用先進的信息技術建成一體化信息平臺，將監測采集的輸電線路電氣設備運行狀態與環境參數進行統一分析，形成了輸電線路狀態檢修系統，為生產管理和調度部門提供信息支持，其主要具有以下功能。

2.1 設備管理功能

利用生產管理系統對設備臺帳進行查詢、統計并輸出結果；通過建立線路電氣裝置與監測設備間的數據模型，對線路、附屬設備及線路通道進行管理，構建各種設備的3D模型，實現輸電線路設備的數字化和可視化管理。

2.2 運行管理功能

運行管理功能主要包括監控圖像/視頻、監測危險點（缺陷）和線路負荷、跟蹤任務單和停電計劃、移動巡檢和查詢統計等。以線路監測數據顯示、專題圖展示、三維線路漫游和瀏覽等方式，對在線監測數據、巡檢數據等動態數據進行查詢、統計和輸出。對日常巡視過程中發現危險點和缺陷，現場正在進行的工作票、檢修單等信息接入監控中心標記展現。

2.3 在線分析、預警及應急指揮

在采集查詢的基礎上，對輸電線路設備狀態進行預測；對各種惡劣氣象或環境對線路的影響進行預測；對線路事故和故障的歷史數據進行分析、診斷原因，形成防治措施。

線路發生隱患時，根據預設的危險邊界及時向用戶報警并進行定位。對遭受短路、冰雪或臺風等外力破壞或運行異常的設備，提供監測數據供設備日常管理或應急指揮和搶修。

2.4 輔助決策功能

運用專家知識庫對采集的各種監測數據、運行狀態和檢修信息進行分析，結合狀態檢修導則，對線路設備及線路整體進行綜合評價，為線路生產、運行、調度單位提供檢修輔助決策。

3 輸電線路狀態檢修系統的實現

地理信息系統技術（Geographic Information System，GIS）以地理空間為基礎，采用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態的地理信息。將GIS運用于輸電線路狀態檢修，可將地理圖形、電力設備及監測數據有機結合，實現監測數據的自動化、可視化和圖形化；通過對設備數據和地理數據的綜合判斷，實現輸電線路檢修的交互性，其硬件配置和軟件設計如下所述。

3.1 硬件配置

（1）監控終端。

置于電氣設備安裝現場，用于自動采集設備運行參數的智能電子裝置，主要包括：泄漏電流監測裝置、溫度監測傳感器、線路監測裝置及相應的輔助設備等。

（2）通信設備。

置于主站、中繼桿塔和監控現場，用于主站與現場監測裝置之間通訊的設備，主要包括發送和接收設備、用于通訊接口、轉換與信息集中的設備。

（3）通訊集成平臺。

置于主站，用于采集、接收監控終端的實時數據，下達主站命令，完成輸電監測設備的通信集成，存儲集成平臺傳輸的數據。

3.2 軟件結構

軟件系統分為服務器和客戶端，服務器主要用于數據收發、解析、存儲等原始數據的處理，對可靠性、安全性和準確性要求較高，用戶無法直接接觸。客戶端與用戶直接接觸，用于數據的顯示、統計及管理，通過曲線、報表、圖片、視頻窗口、模擬計算、預報警等方式，向用戶展現設備運行狀態、提供運行參數，用戶可靈活管理設備運行情況。系統軟件可分為以下層次。

（1）數據規約墻。

數據規約墻將國際標準協議IEC61850作為通信規約，建立統一的數據模型和接口標準，憑借其開放的動態實時數據庫，形成獨立的通訊接口服務平臺，實現不同供應商設備間數據、SCADA與狀態監測系統間數據的交換及無縫銜接。

（2）應用支持層。

應用支持層服務于整個系統，其作用主要有：存儲輸電線路基本信息和專家判斷知識的數據庫，為GIS平臺提供信息和技術支持，管理、調用輸電線路基本信息，支持輔助軟件平臺。

（3）應用層。

應用層是狀態檢修系統的核心部分，應包括基礎數據管理和分析、輸電線路狀態評估、預警功能、檢修決策和系統管理等功能。

4 結語

隨著電網規模的擴張和電壓等級的升高，輸電線路所屬設備種類和數量大大增加，相應的檢測數據量急劇增大，有關的信息管理矛盾也日趨突出?；贕IS的輸電線路狀態檢修，通過將輸電線路設備數據和地理數據充分結合和優選監測桿塔，改善輸電線路范圍廣、設備多所帶來的管理不便，對改進輸電線路狀態檢修工作具有積極意義。

參考文獻

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