輸變電智能巡檢技術應用與展望

章晉，張珍芬，張麗娜

（國網甘肅省電力公司檢修公司，甘肅 蘭州 730050）

輸變電設備在電力系統中占有重要地位，要使電力系統保持穩定，就要保障輸變電設備的安全運行。因此，要對輸變電設備進行巡檢，及時發現故障和安全隱患，并進行排除，使輸變電設備能夠正常運行。輸變電設備布設范圍廣、環境復雜，傳統的巡檢難以對輸變電設備進行全方位的監測。輸變電智能巡檢技術能夠使巡檢工作更加安全，并使巡檢效率得以提升，為維護電網安全運行做出了貢獻。目前，我國輸變電巡檢技術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提升輸變電巡檢工作的效率。

1 輸變電智能巡檢技術應用

隨著社會和經濟的發展，人們的用電需求日益增加，電網設備也不斷進行更新升級，出現了智能化的輸變電巡檢技術。由于我國的電網技術研究起步較晚，在輸變電智能巡檢方面與發達國家相比，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主要有如下幾個方面的應用。

1.1 輸電線路智能巡檢技術應用

輸電線路智能巡檢技術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是多種監測技術進行結合形成的，能夠實時判斷輸電線路的狀態，并將不良狀態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、導線溫度超標或線路弧垂過大時，系統就會發出警報，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控功能調出輸電線路的監控資料，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的故障率還比較高，在進行巡檢系統修復時，要耗費較多的時間和成本，對電力企業的經營產生了不良的影響，還會使輸電線路的實時巡檢發生中斷。輸電線路智能巡檢技術的穩定性還有待提高。

1.2 變電設備智能巡檢技術應用

由于變電設備的型號和結構種類繁多，變電設備智能巡檢技術呈現出多樣化的特點。在電網中，應用率較高的變電設備巡檢技術為避雷漏電監測技術、斷路器開關狀態監測技術和變壓器油色譜監測技術等。這些技術能夠實時監測變壓器的狀態，并判斷其是否存在故障和隱患。其中，變壓器油色譜監測技術通過對變壓器絕緣油進行色譜分析實現對變壓器狀態的監測，在智能變電巡檢技術中有較高的應用率。然而，變電設備智能巡檢技術水平還是稍顯不足，變電設備的隱患排除率不夠高，對變電設備監測的智能度還需要進行提升。

1.3 電力電纜智能巡檢技術應用

電力電纜智能巡檢技術中的重點在于對溫度場分布的監測。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，對溫度場進行監測就能夠很大程度上提升電力電纜的巡檢效率，實現電力電纜巡檢的智能化。對于設置于陸上的電力電纜，可以利用分布式光纖測溫技術和光纖光柵技術進行溫度檢測，從而判斷電力電纜是否處于正常的溫度狀態。對于布設于海底的電力電纜，則可以利用BOTDA技術實現溫度檢測。對電力電纜的溫度進行實時監測，就能夠發現電力電纜的不正常高溫現象，從而使電網中的故障能夠得到及時發現和排除。電力電纜智能巡檢技術中的局限則是在于受計算機系統和監測裝置故障影響較大，可能出現誤報或漏報故障的現象。

1.4 直升機智能巡檢技術應用

直升機智能巡檢技術也是多種智能巡檢技術的結合。直升機智能巡檢技術的應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可以對輸變電線路的設備類型進行智能識別，并判斷設備的狀態，對故障的位置進行判斷。這種識別系統還能夠對線路所處環境進行識別，分析環境中可能導致電網故障的因素，方便巡檢人員進行整頓。直升機智能巡檢技術中的定位和導航功能能夠實現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測故障的檢修情況。智能化巡檢直升機搭載了高清影像設備，并配有較大的數據儲存空間，能夠使影像更加清晰可靠。與傳統的直升機巡檢技術相比，智能巡檢技術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 地理信息系統應用

地理信息系統是輸變電巡檢技術得以智能化發展的基礎，為電網智能巡檢技術提供了地理信息，讓智能巡檢技術的應用有信息依據。結合地理信息系統，智能輸變電巡檢系統就能夠對故障和隱患進行精確定位，還能對故障位置的環境進行分析，使檢修方案的制定更加快捷準確。

不只是在巡檢方面，地理信息系統對輸變電線路的鋪設也提供了有力的信息支持，使電網的鋪設更加合理化。地理信息系統還能夠將不同區域的電網情況匯集起來，方便區域間的溝通和聯系，使電網系統更具整體性，優化輸電效率。

2 輸變電智能巡檢技術展望

2.1 推進巡檢設備向全自動發展

目前，許多智能巡檢設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。應當加快對巡檢系統的一體化研究，使系統能夠進行自監測、自診斷，并能夠自主進行檢修方案的制定。對于難以進行修復方案制定的復雜事故，應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的工作效率將大大提升，有利于維護電網的使用安全和使用效率。

2.2 建立基于物聯網的設備狀態感知體系

將物聯網中的智能識別技術和輸變電狀態監測傳感設備結合起來，就能使輸變電智能巡檢系統的信息采集和應用更加智能化，讓電力工作人員能夠對輸變電信息進行實時調取，并將輸變電巡檢系統與其他信息系統相結合，提升電網系統的整體性，有利于進行電網的統籌規劃和戰略布局。

2.3 提升對環境的監測效果

隨著輸變電智能巡檢技術的發展，對線路環境的監測技術也將得到提高。系統對雷電、覆冰、火災、臺風和地質災害應當有更準確的監控，利用多方位、多領域、多系統綜合預測自然狀況可能對輸變電線路造成的損害，并結合大數據進行分析，制定風險預防方案。

2.4 建立立體化巡檢體系

目前，在輸變電巡檢工作中，已經開始應用智能化巡檢設備進行線路巡檢，如無人機、智能巡檢機器人等。然而，這些巡檢技術沒有能夠進行有機整合，而是處于相對獨立的狀態，分別進行巡檢工作。應當將多種智能巡檢設備結合起來，實現全方位、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的發展

有些電力檢修項目在進行檢修時，要停止檢修范圍的供電，以防出現電力安全事故。然而，暫停供電會對停電區域內人們的生產生活造成不良影響，不利于社會經濟的發展。隨著電力檢修技術的發展，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。應當加強對不停電檢修技術的研究，使更多的檢測項目都可以在供電的狀態下進行，促進社會經濟發展。

2.6 利用大數據優化故障診斷和檢修方案制定

目前，各個領域都在尋求與大數據的結合，利用大數據促進行業的發展。輸變電智能巡檢技術也應當與大數據進行結合，將智能巡檢系統前端監測設備發回的圖像、數據等信息進行有效整合，并利用數據信息建立動態分析模型，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境、狀態進行整體性的掌握，提高輸變電巡檢系統的智能化水平。

2.7 利用新技術提升輸變電巡檢智能化水平

目前，新興技術如3D打印技術和機械臂技術，都可以用在輸變電巡檢中。“科技是第一生產力”，新技術的合理應用能夠使工作效率得到有效提升。因此，電力研究人員應當不斷探索新技術在輸變電巡檢中的應用路徑，用更先進的技術提升輸變電智能巡檢效率。

3 結語

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還有很大的進步空間，電力工作人員應當積極進行輸變電巡檢技術智能化研究，利用大數據和新技術提升巡檢效率，保障電力系統的安全高效運行。