關(guān)于輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用研究

劉澤森

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

關(guān)于輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用研究

劉澤森

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴港供電局 廣西貴港 537100）

輸電線路的規(guī)模不斷擴(kuò)大，其線路距離也變得越來越長(zhǎng)，跨越的地形地貌日益復(fù)雜，因而對(duì)于線路的要求也在不斷提高。基于此，本文主要對(duì)智能化輸電線路的基本特征進(jìn)行了分析，并提出了維護(hù)輸電線路智能化運(yùn)行的基本需求以及所使用的技術(shù)和主要方法，以供相關(guān)人員參考。

輸電線路；智能化；運(yùn)行維護(hù)；在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

前言

電網(wǎng)中最為重要的一個(gè)組成部分就是輸電線路，但是由于輸電線路長(zhǎng)期暴露在空氣中，在復(fù)雜的外部環(huán)境影響下，各種安全隱患不斷增加，運(yùn)行維護(hù)的難度也在持續(xù)增大。智能化運(yùn)行維護(hù)相關(guān)概念的提出，使得運(yùn)行維護(hù)的技術(shù)水平以及工作效率得到了進(jìn)一步的提升，減少了運(yùn)維人員的工作壓力，因此，加強(qiáng)對(duì)其分析研究有著十分重要的意義。

1 智能化輸電線路的特征

智能化的輸電線路是一種自動(dòng)化的輸電方式，跟傳統(tǒng)的輸電線路不通，其主要涉及到以下幾種先進(jìn)技術(shù)：①通信技術(shù)；②信息技術(shù)；③控制技術(shù)。而為了能夠有效的維護(hù)輸電電路的智能化運(yùn)行，則需要充分了解此技術(shù)的基本特征，智能化輸電線路主要具有以下幾點(diǎn)特征：①具有一定的自我檢測(cè)能力和實(shí)際修復(fù)的能力，其能夠利用在線功能對(duì)線路運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，分析線路的安全性以及穩(wěn)定性，從而有效的評(píng)估線路的自身運(yùn)行狀態(tài)，快速的切除重合閘或者將故障切斷，啟用備用的線路，以保證整個(gè)線路能夠持續(xù)輸電。②智能化的輸電線路中具有的測(cè)量保住裝置較多，兼容性較強(qiáng)，所以能夠快速的進(jìn)行處理和集成，滿足線路建設(shè)的實(shí)際需求。③跟傳統(tǒng)的輸電線路相同，智能化的輸電線路也能夠?qū)?qiáng)大的自然災(zāi)害以及人為的破壞進(jìn)行抵御，滿足用戶對(duì)于用電質(zhì)量的需求。

2 輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)需求

2.1 運(yùn)行的安全性需求

智能化輸電線路的運(yùn)行、維護(hù)，能夠有效保證輸電線路的安全，并且促進(jìn)電力企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。分析輸電線路的發(fā)展結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，電力系統(tǒng)運(yùn)行中最為重要的一個(gè)組成部分就是輸電線路，其是電網(wǎng)的核心作者，一旦電網(wǎng)受到復(fù)雜地形以及外在惡劣的氣候所影響，則需要加強(qiáng)對(duì)外部環(huán)境的分析。此外，輸電線路中所使用的設(shè)備以及元器件過于老舊，損壞較為嚴(yán)重，這些因素都會(huì)對(duì)輸電線路的安全穩(wěn)定的運(yùn)行產(chǎn)生影響，因此，利用傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)模式已難以跟當(dāng)代設(shè)備發(fā)展的需求相滿足，因而智能化運(yùn)行維護(hù)的方式也逐漸成熟，其能夠保證輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)線路存在的故障以及隱患進(jìn)行判斷和分析，發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)報(bào)警，進(jìn)而提高輸電線路運(yùn)行維護(hù)的安全性。

2.2 信息化建設(shè)的需求

當(dāng)前，我國(guó)信息化程度越來越高，電力行業(yè)中有關(guān)信息化建設(shè)的步伐也在不斷加快，基于此背景，運(yùn)行和維護(hù)輸電線路時(shí)不但要跟現(xiàn)代的發(fā)展潮流相滿足，往智能化的方向發(fā)展，還需要充分研究并利用好信息化建設(shè)。

3 輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究

3.1 輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的概述

輸電線路的智能化運(yùn)行維護(hù)主要是指當(dāng)輸電線路處于正常的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，或者出現(xiàn)故障后，線路中的測(cè)量系統(tǒng)能夠?qū)€路的故障進(jìn)行及時(shí)的排除，并且通過此系統(tǒng)能夠?qū)λ鶞y(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并作出相應(yīng)的判斷，解決故障。在此過程中要對(duì)線路中的信號(hào)進(jìn)行區(qū)分，以便及時(shí)的切除故障，避免影響非故障區(qū)域。

3.2 輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵分析

實(shí)現(xiàn)輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵在于其采集數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理運(yùn)行維護(hù)的數(shù)據(jù)能力，而這些能力的提高則能夠有效提高線路運(yùn)輸維護(hù)的效率。而近幾年在采集數(shù)據(jù)時(shí)使用到了傳感器技術(shù)，因此，越來越多的高精度的微型傳感器被安裝到了輸電線路中，對(duì)其進(jìn)行安裝時(shí)耗費(fèi)了較多的人力和財(cái)力。但是若能夠向傳輸中心傳輸所采集到的數(shù)據(jù)，則可以利用衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，建立遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便進(jìn)行遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。處理中心在接收到傳輸數(shù)據(jù)后還需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和分析。要注意處理數(shù)據(jù)能力跟輸電線路負(fù)載變化速度的同步性，防止切斷線路故障元件后，導(dǎo)致線路中非故障元件或者部分出現(xiàn)了異常，引發(fā)線路出現(xiàn)一系列的連鎖反應(yīng)，造成大面積停電，難以有效確保線路運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定和安全。所以，為了進(jìn)一步提高分析線路數(shù)據(jù)的能力以及處理故障的能力，則需要將計(jì)算機(jī)技術(shù)跟智能化設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行有效的結(jié)合。

需要注意的是，不但要提高數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及分析等能力，還需要建立相應(yīng)的線路運(yùn)行維護(hù)體制，一般線路運(yùn)行維護(hù)主要體現(xiàn)在以下幾方面：①集中管理；②集中維護(hù)；③集中監(jiān)控；④統(tǒng)一的操作維護(hù)管理制度；⑤統(tǒng)一的技術(shù)裝備水平等。

4 實(shí)現(xiàn)輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)的基本方式

4.1 合理利用故障精確定位、診斷技術(shù)

對(duì)輸電線路進(jìn)行智能維護(hù)時(shí)，要對(duì)故障點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，使得系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到進(jìn)一步的提高，保證運(yùn)行的質(zhì)量。而利用故障定位、診斷技術(shù)時(shí)，則需要在輸電線路中布置做個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)各輸電線路進(jìn)行區(qū)間監(jiān)測(cè)，而后，利用110～220kV來呈現(xiàn)監(jiān)測(cè)終端的電流信息，對(duì)線路的實(shí)際故障位置進(jìn)行判定，根據(jù)相關(guān)的行波測(cè)距的有關(guān)知識(shí)，明確故障的具體位置。例如在圖1中在110kV輸電線路中應(yīng)用到了PSCAD軟件，能夠有效的分析線路的故障問題，并且能夠在實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)輸電線路時(shí)快速的找到故障點(diǎn)，減少巡線的工作量，使得輸電線路的實(shí)際運(yùn)行效率以及維護(hù)的質(zhì)量得到了較好的提高。

圖1 PSCAD軟件在110kV輸電線路中的應(yīng)用

4.2 利用機(jī)器人來進(jìn)行巡線維護(hù)

我國(guó)幅員遼闊，但電力資源的分布情況不夠均勻，并且電壓等級(jí)較高的輸電線路主要集中在偏遠(yuǎn)的地區(qū)或者是野外地區(qū)，因此利用人工方式對(duì)線路進(jìn)行巡線時(shí)，任務(wù)量重，且工作效率較低，受地形等外在環(huán)境的影響較大。而在巡線過程中使用機(jī)器人進(jìn)行巡線時(shí)能夠有效提高工作效率。機(jī)器人中所配備的紅外檢測(cè)儀以及可見光攝像機(jī)等檢測(cè)儀器能夠沿著導(dǎo)線行走，并向裝置中傳輸相關(guān)的檢測(cè)信息，并能夠有效分析并處理這些信息。但此技術(shù)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)較高，所以現(xiàn)階段還未得到廣泛的運(yùn)用。

4.3 無人機(jī)巡視

無人機(jī)巡視技術(shù)的主要原理在于利用無線電中的遙控以及自載程序?qū)o人駕駛飛行器進(jìn)行控制，使其對(duì)線路進(jìn)行巡視。此方法主要具有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：①巡視時(shí)無需載人，因此能夠有效提高巡視續(xù)航的能力。②可操作性強(qiáng)，不易被氣候所影響，巡視的效率高。③減輕人員的工作負(fù)擔(dān)和任務(wù)量，不受地形影響。但此方法所涉及到的科技領(lǐng)域較多，研究的難度較高，所以使用時(shí)受限范圍廣。

4.4 線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

將在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到輸電線路中時(shí)能夠監(jiān)測(cè)到輸電線路中的溫度、濕度、所受風(fēng)速風(fēng)向、覆冰積雪的狀態(tài)等，監(jiān)控人員根據(jù)監(jiān)控中心所接收到的數(shù)據(jù)和圖像，分析輸電現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)線路搶修人員進(jìn)行專業(yè)的指導(dǎo)。這樣就能夠有效形成一個(gè)“集中監(jiān)控，分散處理”的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)并維護(hù)好輸電線路的實(shí)際狀況。

5 結(jié)語

總而言之，建設(shè)并應(yīng)用輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)時(shí)，能夠滿足電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)的基本需求，通過在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、故障精確定位及診斷技術(shù)等核心技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠進(jìn)一步提高輸電線路運(yùn)行維護(hù)的工作效率和質(zhì)量，令輸電線路能夠運(yùn)行的更加穩(wěn)定和安全。

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2016-11-17