输电线路智能化运行维护技术研究闫恒安

发表时间:2020/6/8   来源:《当代电力文化》2020年3期   作者:闫恒安,张桂芳
[导读] 我国经济的提升促进了科学技术水平的提高。电力企业发展较为迅速,已成为我国支柱型产业,而电力企业的核心是输电线路的安全运行。
        摘要:我国经济的提升促进了科学技术水平的提高。电力企业发展较为迅速,已成为我国支柱型产业,而电力企业的核心是输电线路的安全运行。实际环境中,一些因素的影响破坏了输电线路运行的安全性和稳定性,进而导致安全事故。为解决这一问题,电力企业需采用智能化技术有效维护输电线路运行,以提高输电线路智能化的管理水平,从而促进企业快速发展。
        关键词:输电线路;智能化;维护技术
        1 输电线路智能化运行维护技术概述
科学技术不断发展,我国提出了输电线路智能化运行维护技术,促使我国输电线路运行达到了自动化水平。从电力企业的发展和我国科学技术的发展来看,输电线路的智能化运行完全符合我国输电线路未来发展的要求,且有较大的发展趋势。此外,电力企业优化输电线路的过程中,应全面考虑线路的安全性和整体自动化,需在优化过程中引入一些具备自动化保护功能的元件。但是,随着电力系统的不断发展,输电线路架设过程中占用了大量空间,增加了线路运行维护的难度,且运行过程中经常出现异常问题,导致引入的元件无法发挥功效,降低了电力系统的安全性和稳定性。输电线路采用智能化运行技术,不仅能够解决线路建设占用空间较大的问题,而且大大提高了线路运行过程中的安全性和稳定性。
        2智能化输电线路的特征
2.1自检与自愈能力
        (1)具有在线安全稳定分析能力,能快速对自身状态进行评估即自检。
        (2)具有快速反应能力,能够针对实际事故状态快速动作重合闸或切断故障段,启动备用段线路。
2.2防御能力
        防御能力是指电网抵御自然灾害和外力破坏的能力。如:抵御大风、雨、雪、雾等恶劣天气,山洪暴发、鸟害及人为破坏偷盗铁塔等。
2.3兼容性
        兼容保护装置、测量设备、控制盒通信装置、软件等。
        2.4优质
        为了使电力用户的电能质量能够得到有效保障,这就需要电力在传输过程中损耗小,供电质量要高。
        3输电线路智能化运行维护技术
3.1卫星网络通信技术
        在输电线路智能化运行维护中运用卫星网络通信技术,对传统的电力系统数据交换进行了改进,进一步优化了电网数据收集系统,便于故障信号信息的及时、快速传递。同时,基于卫星网路通信技术可以建立远程系统,实现远距离的数据传递和维护技术提供,便于远程遥控运维工作,即使运维人员不在故障现场,也可以进行线路运行维护工作。随着我国卫星技术的发展和网络信息工程技术的进步,应当考虑建立输电线路智能化运行维护系统,将会促进我国电网运行维护工作模式的革新。
3.2输电线路在线监测技术
        输电线路在线监测,是根据先进的状态监测技术和诊断技术提供的设备状态信息,判断输电线路的异常情况,可预知设备可能发生的故障,是实现状态检测、状态检修的重要手段。在实际运用中,输电线路在线监测系统可分为5个部分,分别是网省公司监测中心、地市局监测中心、线路监测分机、通信网路、监测信息。其中,线路监测分机可以实时、定时对输电线路导线、杆塔、绝缘子等设备状态信息,以及外部环境的湿度、温度、风速等信息进行采集,然后通过卫星网络通信系统、通用分组无线业务等把采集到的信息传递给地市局监测中心。地市局监测中心人员基于信息内容,利用各种修正理论模型、通过试验分析等来判断输电线路的运行状况,若存在安全隐患或故障,立即发出预报警信息,从而防止运行故障发生或防止故障影响扩大化。
3.3输电线路故障精确定位及诊断技术
        在输电线路运行维护中,如何快速确定故障点并及时加以处理是提高运行维护工作质量和效率的关键。

为了做到快速确定故障点并及时加以处理,输电线路智能化运行维护采用了故障精确定位及诊断技术。所谓的输电线路故障精确定位及诊断技术,就是在輸电线路上布置若干个现场监测终端,把输电线路分为若干个区间,然后利用监测终端记录下来的故障暂态电流和电流行波确定故障区间,再基于行波测距原理,利用故障暂态行波精确的确定故障位置。这一技术在输电线路运行维护中的运用,利于快速查找到线路故障点,避免了大量的巡线工作,极大提高了输电线路运行维护的智能化水平。
3.4无人机巡视技术
        在输电线路巡视中采用无人机巡视技术,可以大幅度提高线路巡视作业的质量和效果,提升线路运行维护工作的智能化和自动化程度,为电力企业创造了良好的经济效益和社会效益。无人机巡视技术在输电线路巡视作业中的实际应用,主要有两种模式:①无人机飞行模式;②无人机通信系统中继模式。
        在无人机飞行模式下,为了避免无人机在特殊情况下出现垂直对输电线路造成损坏,飞行航线与输电线路之间应保持合适的距离,最好选择在输电线路斜上方飞行。此外,为提高巡视效率,在扫描视角良好情况下,可沿着输电线路方向进行单项飞行作业,若扫描效果不佳,需要在输电线路两侧进行往返飞行作业。
从某种程度上看,无人机通信系统中继模式是为弥补无人机飞行模式缺陷而提出的。同无人机飞行模式相比,无人机通信系统中继模式的线路巡检辐射距离较长,覆盖面广,巡视灵活,受输电线路电磁干扰的影响少,可在地形复杂多变的地区进行巡视。
        4输电线路智能化运行维护的实现对策
4.1输电线路GIS三维图像静态可视化系统分析
        输电线路地理信息系统(GPS)主要是通过激光雷达扫描、遥感系统、GPS系统让显示和定位的目的得以实现,通过二维平面与三维地形图进行结合,形成一个无缝对接的效果,在地图上对输电线路、塔杆等进行显示,让输电线路网络得以实现,通过这种可视化技术能够解决很多问题,但是也会产生一些不足之处,比如说,在前期成像时设计相对复杂,与我国实际情况不相适应,由于我国输电线路成像面积较大,运营成本和前期投入比较高。
4.2机器人巡线维护系统分析?
        由于我国输电线路中高压线往往在较为偏远的区域,这些区域地形相对复杂,造成工作人员巡线的压力很大,工作效率不高,所以可以通过机器人进行巡线维护,这样能够及时察觉线路中产生的故障,并且通过机器人进行检测,当前这些机器人已经相对比较完善,可以通过红外检测仪,光摄像头等沿着导线进行巡查,将获取的信息准确的向地面监测站传送,这种方式能够让人为工作量有效降低,并且防止地形条件的影响,然而机器人巡线会受到气候、环境等影响,而且研发的费用比较高,需要很高的维护管理水平,所以还没有广泛的获得使用。
        4.3输电线路在线监测系统分析
        利用传感器监测覆冰积雪的状况、风速、风向以及输电线路的温度等,可以将检测到的数据及时向监控中心传送,利用对现场数据图像资料的分析,抢修和调度人员能够及时制定正确的方案,进行事故的处理和抢修。通过这些年来的快速发展,依照监控状态对输电线路在线监测系统进行分类,可以分为输电线路覆冰在线监测系统、输电线路导线温度在线监测系统、输电线路杆塔倾斜在线监测系统、输电线路分片在线监测系统等,可以做到预测性分析、全天候工作、实时性监测,这是输电线路智能化运行发展过程中非常关键的一种方法和手段。
        5总结
        综上所述,输电线路在电力系统中发挥着重要作用。解决输电线路所产生的问题,积极运行维护,是为了使线路更加安全与可靠。此举可有效降低社会资源的浪费。因此,相关管理人员应及时处理输电线路带来的弊端,有效地开展维护管理工作。
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[2]蔡文好.输电线路运行故障与防治[J].科技创业家,2019,07:121.?
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