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摘要:近年来,我国经济发展较快,人们对电力的需求越来越多,输电线路作为电力系统中重要组成,其运行维护好坏影响较大。目前,我国输电线路运行中存在线路布置不合理、外部因素影响、线路氧化及损坏等问题,造成我国输电线路的运行维护效率不高。对输电线路运行维护智能化管理措施进行研究,希望可以提高供电系统的稳定性和安全性。
关键词:输电线路;智能化;运行维护
1 引言
输电线路安全稳定运行是电力系统中及其重要的一环,为确保输电线路安全稳定运行,电力公司定期开展输电线路的巡检工作,包括:人工巡线、输电线路的常规检修、缺陷消除及定期开展的各项检测;输电线路新投运或迁改工程的现场安全生产监督管控、工程验收等内容。巡检的目的是及时掌握设备的运行状况和周围环境的变化,发现设备存在的缺陷和安全隐患并及时进行修复。
2 智能巡检系统工作原理
输电线路智能巡检系统的工作原理是,利用GPS系统为设备设置位置标识,把设备位置标识传到到掌上电脑(PDA),利用PDA的微处理技术对输电线路设备进行准确定位,结合GIS地理信息系统实行实时的设备信息传输,利用相关软件综合各种信息完成对电力线路的巡检。在输电线路的巡检当中,通过PDA显示的电子地图进行导航、巡检。输电线路的巡检工作人员在按地图进行巡检时,每到达一处巡检塔位置,掌上电脑会进行自动识别当前位置的GPS信息,提示工作人员相应的工作内容并将结果及时进行存储。巡检工作人员每一次的工作记录都在PDA当中准确记录,包含了(巡检人员信息、巡检时间、巡检位置、巡检塔杆位置、巡检塔杆状态参数)等,同时在工作人员巡检的过程中如果发现问题,PDA能够提供正确的问题处理方式,便于巡检人员对于出现的问题进行处理和记录。巡检后PDA中的数据可以通过USB或者网络传输到后台管理计算机中,在GIS的配合下进行位置的实时显示。
3 输电线路运行过程中存在的问题
3.1 输电线路布置不合理
对于输电线路来说,其特点是覆盖范围较大,输电线路较长,不同输电线路的排列方式为水平排列,对于部分地区来说各输电线路间间距较小,甚至出现输电线路导线松弛的情况,容易造成输电线路在运行中不同线路发生碰撞的问题,造成输电线路的短路。对于输电线路间隔及排列不合理的情况,需要电力巡查人员加大巡查力度,做好日常的线路巡线工作,对于可能出现的事故及隐患要及时的发现并解决。
3.2 输电线路氧化及损坏
对于输电线路来说,其长期的暴露在野外环境中,受到环境的影响较大,而且随着季节不同对输电线路的影响也不同,在北方地区更是如此,输电线路可能需要承受高温和高寒的考验。输电线路长期的处于恶劣环境下,线路受到的高温、高寒、风吹或雨淋等不良环境影响,输电线路可能出现氧化的情况,从而造成输电线路发生故障和损坏,影响输电线路的正常供电。此外,对于南方地区冬季如出现冻雨等极端气候,导线容易结冰现象,造成导线的断裂,不仅对输电线路供电产生影响,而且会造成较大的经济损失。
4 输电线路运行维护智能化管理的措施
4.1 输电线路智能巡检系统组成
为实现输电线路的智能巡检目标,依据后台管理计算机以及掌上电脑的性能,输电线路巡检系统主要有两个组成部分,分别是移动端的移动巡检系统和后台管理的巡检管理系统。上面为巡检移动PDA部分,下面为后台数据管理和计算机部分,俩个部分通过数据连接相互支持成为整体系统。通过GIS和GPS空间数据的嵌入,来保证计算机和数据库的一致性。同时,为了电力线路智能巡检系统运行的效率,在功能上要加以细化区分,利用技术手段对移动端软件进行简化精炼,管理工作站则采用完善的软件功能。
智能巡检系统不需要在杆塔上安装任何设备,利用GPS就能够实现输电线路的自动定位与巡视并自动通过PDA记载,完成详细的巡检记录,使管理实现信息化。通过智能巡检系统的信息归纳统一,能够让输电线路的运行和维护更为灵活、高效。
4.2 输电线路运维建立应急响应机制
我国的输电网络十分庞大且分布密集,各输电线路相互连接。由于输电网络运行是在复杂的室外条件下,因此输电线路在运行中发生故障的原因可能是多种的。因此,供电企业在实施智能化管理过程中,要注重对不同信息反馈的分析工作,对于紧急故障或关键问题要提前建立应急响应机制,并建立好机制后要求所有管理人员和作业人员掌握应急处理方式,保证在事故或故障发生后,供电企业相关人员可以第一时间采取科学的应对措施,将故障排除或将损失降低到最小。电力企业应建立各类应急处置预案,并定期进行应急事件演练,从而提升相关人员的应急反应能力和掌握应急处理方式。
4.3 故障巡检功能
系统具有自动与手动两种巡检模式。自动巡检模式下,对应装置在设定时间内自动沿线巡检,并将摄像模块获取的信息回传系统以供工作人员分析。自动巡检模式下的系统会无差别地传回摄像模块获取的所有图像,针对性不强。手动巡检模式下,对应装置通过蓝牙通信模块接收工作人员通过控制模块发出的指令,沿线行走的同时将图像信号回传系统,并在人工判断需要进一步查看状况的线路处固定,多角度、更高倍地拍摄线路情况传回系统,以供工作人员进一步分析与判断。手动模式下的系统可更有针对性地对可能故障处的线路状态进行判断,准确性更高。
4.4 服务端技术框架
基础框架:该框架采用Jdk8和WebLogic进行平台运行,使用Spring框架解决项目中的IOC、AOP、TX需求,采用HTTP协议作为模块间的数据交互协议,并基于KWEB框架解决基础平台的数据管理功能。元数据层:该层包含系统需要的各类基础配置数据,用于提供系统功能选项、系统功能开关、功能参数模板,实现信息的描述和分类的格式化,有利于梳理数据之间的关系和提高数据存储的质量。微内核基层:该层能够提供系统必要服务,其中包括PIO/JXL组件库,系统运行管控、方法库、插件框架、基础API、数据备份与恢复等。它能够使不同的API和文件系统在1个系统中共存,为系统提高了可扩展性和可靠性。数据处理层:该层的主要功能是访问数据库,可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML(可扩展标记语言)文档,可实现对数据表的查询、新增、修改、删除的操作。业务组件层:该层主要包括登录所需的账号权限获取,部门关系获取,单点登录设置以及支撑如流程审核、报表显示、数据提交等功能所需的各类中间件。业务组件层为系统功能开发提供了丰富的基础组件支持,可加快开发速度,通过组件重用,提高了代码质量。
5 结束语
在电力系统中输电线路具有重要的作用,因此输电线路运行维护管理质量十分重要,其决定着电网供电是否安全稳定,从而保障我国经济的快速发展。随着电力系统的不断改革,供电网络技术越来越朝着智能化方向发展,利用先进的技术和设备提升输电线路运行维护技术水平和管理方式。输电线路创建输电线路智能化管理体系和智能化处理信息平台,可以对信息数据及时的收集、处理和分析,保证供电的质量和效率。
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