輸電線路智能化運行維護技術(shù)要點分析

周世勇

摘 要：隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，電力作為要素保障的作用越來越重要，全社會對于電力供應的可靠性與安全性提出了更高的要求。為了保障輸電線路的安全穩(wěn)定運行，電力企業(yè)應當建立起完善的輸電線路運行維護管理機制，同時可以借助一些新技術(shù)、新科技推動輸電線路的智能化運行維護工作。本文就輸電線路智能化運行維護技術(shù)要點進行了分析研究。

關鍵詞：輸電線路；安全性；智能化；維護技術(shù)要點

中圖分類號：TM726 文獻標識碼：A

輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，輸電線路的安全可靠運行關系到整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。傳統(tǒng)的人工運行維護存在巡視檢查不到位，發(fā)現(xiàn)問題不及時，勞動強度大等問題。隨著一些新科技、新技術(shù)的出現(xiàn)，使實現(xiàn)輸電線路運行維護工作智能化成為可能，從而有效地提升輸電線路的維護水平以及維護效率，降低運維人員的工作強度，進一步的提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。

一、輸電線路的智能化運行維護的現(xiàn)實需求

（一）輸電線路安全穩(wěn)定運行的實際需要

隨著我國特高壓輸電的全面運用，單條輸電線路的傳輸功率越來越大，如果這些線路發(fā)生故障跳閘，將可能造成嚴重的電網(wǎng)事故，所帶來的損失和影響將是巨大的，“美加大停電事故”就是深刻的教訓。由于輸電線路的通道情況復雜，所處的運行環(huán)境一般比較惡劣，如果單純依靠運維人員的力量來進行巡視檢查，一方面不能確保巡視檢查質(zhì)量和迅速發(fā)現(xiàn)缺陷，另一方面運維人員的勞動強度也很大、效率不高。為此，電力企業(yè)輸電線路的運維工作可以借助于衛(wèi)星網(wǎng)絡通信以及在線監(jiān)測等諸多新技術(shù)手段，逐步實現(xiàn)輸電線路的智能化運行維護。通過智能化運行維護，能夠?qū)旊娋€路的運行工況進行實時、在線監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患，為線路的狀態(tài)檢修提供提供依據(jù)。同時，智能化運行維護也能夠?qū)⒃瓉韨鹘y(tǒng)的人工運維的部分工作代替，從而有效降低運維人員的工作強度，減輕電力企業(yè)人力資源的壓力，降低了人力資源成本，提升經(jīng)濟效益。

（二）電力企業(yè)信息化建設的需要

現(xiàn)代社會已經(jīng)進入信息化時代，特別是在國家倡導互聯(lián)網(wǎng)+的環(huán)境下，各電力企業(yè)信息化建設的步伐正在加快。而輸電線路運維工作的智能化是電力企業(yè)信息化建設的重點工作之一，各電力企業(yè)必將投入人力物力大力建設。

二、輸電線路智能化建設過程中所要運用的一些技術(shù)手段

（一）衛(wèi)星網(wǎng)絡通信技術(shù)

要實現(xiàn)輸電線路的智能化運行維護，保證通信的暢通是關鍵。現(xiàn)有的無線通信和光纖通信技術(shù)受制于輸電線路通道的復雜性，其終端采集信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性不能得到保證。而借助于衛(wèi)星網(wǎng)絡通信技術(shù)，能夠使電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸問題得到改進，同時還可以進一步優(yōu)化整個電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集。基于衛(wèi)星網(wǎng)絡通信技術(shù)，能夠建立起一個遠程的信息傳遞系統(tǒng)，來有效實現(xiàn)遠距離的數(shù)據(jù)傳輸和遠程運維工作。這樣就能夠在輸電線路出現(xiàn)異常或故障時，第一時間將信息進行及時、快速的傳遞。哪怕維護人員不在現(xiàn)場，也能夠借助于相關的遠程采集控制系統(tǒng)來進行綜合判斷和相應的處理工作。隨著我國衛(wèi)星信息通信技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，將能夠更好地助力輸電線路的智能化運行維護工作，全面提高電網(wǎng)運維工作的科技含量。

（二）在線監(jiān)測技術(shù)

輸電線路上運用的在線監(jiān)測技術(shù)，是借助于先進的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)以及電力系統(tǒng)診斷技術(shù)所提供的設備狀態(tài)信息，對輸電線路的異常狀態(tài)進行有效的判斷。借助于在線監(jiān)測技術(shù)，也能夠很好地預判所監(jiān)測設備可能發(fā)生的故障，是實現(xiàn)狀態(tài)檢修的一個重要手段。

輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由4個部分組成：包括監(jiān)測系統(tǒng)主站、通信網(wǎng)絡、線路采集終端和各類傳感器。輸電線路在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)旊娋€路的桿塔傾斜、絕緣子泄漏電流、放電、鹽密、履冰等情況進行實時監(jiān)測，并能夠很好地對其外部的各種環(huán)境信息進行有效采集。然后借助于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡將這些信息傳送到監(jiān)測系統(tǒng)主站，由系統(tǒng)軟件自動或由專業(yè)人員對這些信息進行歸納與分析，然后借助于一些修正理論的模型或者試驗分析來判斷該輸電線路的實際運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)所監(jiān)測的線路上有異常、缺陷和安全隱患存在，該系統(tǒng)就會及時地發(fā)出預警信息，從而防止異常、缺陷和隱患發(fā)展成故障，最終導致線路故障跳閘或造成不應有的損失。圖1為輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測示意圖。

（三）精確定位與診斷技術(shù)

在輸電線路的運行維護過程之中，如何快速地確定故障點位置是提高故障搶修效率和加快恢復供電的關鍵所在。傳統(tǒng)的方法是通過保護裝置的故障測距后，再由線路運維人員根據(jù)測距范圍到現(xiàn)場去查找故障點，然后再組織進行搶修，由于保護裝置的測距精度受多種因素的影響，往往不夠準確，從而導致查找故障點的時間較長，也使線路故障的恢復時間延長。借助于精確定位與診斷技術(shù)，將整條輸電線路分成若干個區(qū)間，在輸電線路上面布置若干個傳感器和檢測終端，將故障參數(shù)上傳至后臺系統(tǒng)，通過系統(tǒng)軟件的分析判斷，就能夠迅速準確地確定輸電線路的故障點所在。通過精確定位與診斷技術(shù)在輸電線路上的應用，能夠自動迅速地找到線路故障點，避免在輸電線路發(fā)生故障時所需要的大量巡視工作，從而很好地提升在輸電線路上面運行維護的智能化水平。

（四）無人機巡視技術(shù)

在進行輸電線路智能化運維過程中，借助于無人機巡視技術(shù)，能夠彌補在線監(jiān)測所存在的死區(qū)，對一些山高林密人跡罕至地區(qū)的線路巡視是極大的幫助。采用無人機巡線，能夠大幅度地提升線路巡視工作的效率和質(zhì)量，很好地提升線路運維工作的智能化與自動化程度，節(jié)省人力物力，提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。借助于無人機巡視技術(shù)來進行輸電線路的巡視工作，一般分為無人機飛行模式與無人機通信系統(tǒng)中繼模式這兩種形式。

在無人機的飛行模式中，為了避免無人機在運行過程中因出現(xiàn)特殊情況對輸電線路造成損害，就需要無人機的飛行航線與輸電線路之間保持一個合適的距離，在此過程中，最好選擇無人機在輸電線路的斜上方進行飛行。此外，為了在無人機的飛行模式中充分提升其巡視效率，就需要在無人機的掃描視角良好情況下，沿著輸電線路的方向來進行單向的飛行作業(yè)，而在掃描視角不佳的狀況下，在輸電線路的兩端進行往返的飛行作業(yè)。

無人機的通信系統(tǒng)中繼模式是為了能夠有效彌補其飛行模式中所存在的缺陷而提出的。與無人機的飛行模式相比，其通信系統(tǒng)中繼模式中的線路巡檢輻射距離會更長，其覆蓋面也相對較廣。而且在該模式下，無人機的巡視也會變得更加的靈活，其受到輸電線路電磁干擾的程度比較低，并且能夠在一些有著復雜多變的地形中進行巡視。

三、輸電線路智能化運維技術(shù)的實現(xiàn)

要實現(xiàn)輸電線路的智能化運行維護，必須建立起一套輸電線路智能化運維管理系統(tǒng)。一是要建立起輸電線路智能化運維管理系統(tǒng)技術(shù)支持平臺，該平臺需支持輸電線路在線監(jiān)測、故障精確定位、無人機巡視等智能化運維技術(shù)，能根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進行輸電線路運行狀態(tài)的綜合分析判斷，為線路狀態(tài)檢修提供依據(jù)；同時在線路故障時能進行快速準確定位，給出故障搶修方案。二是要建立起完善的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，保證數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)耐〞场Ｈ且cGIS系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)輸電線路的可視化運維管理。四是要加強人才培養(yǎng)，要培養(yǎng)一批熟悉智能化運維技術(shù)的一線運維人員和管理人員，要認他們掌握輸電線路智能化運維管理系統(tǒng)的使用方法和維護檢修技術(shù)，以便系統(tǒng)能在運維過程中充分發(fā)揮作用。

結(jié)語

借助于輸電線路智能化運維技術(shù)在整個電力系統(tǒng)中的有效應用，能夠很好地提升輸電線路的運維工作質(zhì)量與工作效率，并進一步提升電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行水平。為此，電力企業(yè)要不斷加強輸電線路的智能化運維工作，來提升整個電力系統(tǒng)的服務質(zhì)量。

參考文獻

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