輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化研究與探討

李　昊

（齊齊哈爾電業(yè)局，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

輸電線路運(yùn)行、維護(hù)智能化研究與探討

李昊

（齊齊哈爾電業(yè)局，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的正常運(yùn)行離不開安全穩(wěn)定的電能供給。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，輸電線路的智能化運(yùn)行與管理已經(jīng)成為目前電力行業(yè)最為普遍的現(xiàn)實(shí)。本文將對(duì)該類型的輸電系統(tǒng)進(jìn)行初步地研究與探討，分析其內(nèi)部的核心技術(shù)和保障機(jī)制。

輸電線路；運(yùn)行維護(hù)；智能化

第二次工業(yè)革命之后，“電”成為了人們社會(huì)生活、生產(chǎn)不可缺少的能源，特別是近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，提高電能輸送的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為電力企業(yè)普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等高新技術(shù)日新月異，在此基礎(chǔ)上，輸電線路的運(yùn)行與維護(hù)實(shí)現(xiàn)了前所未有的智能化，為電力系統(tǒng)安全標(biāo)準(zhǔn)的提高增加了一道堅(jiān)固的防護(hù)墻。

1.智能化輸電線路的特征

智能化輸電線路借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電路的自我檢測(cè)與自我修復(fù)功能。在整個(gè)智能化系統(tǒng)中，電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)能夠通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給主控計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)的處理工作并判斷電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，如果出現(xiàn)問(wèn)題將通過(guò)命令的方式對(duì)線路進(jìn)行檢查，并啟動(dòng)故障排除流程。由此可見(jiàn)，智能化的輸電線路能夠節(jié)約大量的人力資源，提高電網(wǎng)抵抗外力破壞的能力，提高輸電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2.智能化輸電線路的設(shè)計(jì)原則和建設(shè)的推動(dòng)因素

2.1智能化輸電線路的設(shè)計(jì)原則

智能化輸電線路是當(dāng)今科技和社會(huì)需求結(jié)合的產(chǎn)物，為了更好地為社會(huì)生產(chǎn)生活服務(wù)，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要堅(jiān)持以下幾個(gè)原則：

（1）安全性原則。不同的技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能，將各種技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)才能構(gòu)成一個(gè)功能完備的輸電線路系統(tǒng)。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員要保障電網(wǎng)要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)故障的自我檢測(cè)及修復(fù)功能，盡可能降低安全事故發(fā)生的可能性。

（2）實(shí)用性原則。智能化電網(wǎng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不需要堅(jiān)持使用最精尖的科技，應(yīng)當(dāng)本著實(shí)用性的原則選擇對(duì)應(yīng)的技術(shù)，否則會(huì)造成不必要的浪費(fèi)，也會(huì)增加電網(wǎng)建設(shè)的成本。

（3）環(huán)境保護(hù)的原則。環(huán)保已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)的共識(shí)，因此在智能化電網(wǎng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要合理規(guī)劃輸電線路和采用的技術(shù)，將對(duì)周邊環(huán)境的破壞降到最低。

2.2智能化輸電線路建設(shè)的推動(dòng)因素

智能化輸電線路的建設(shè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的必然結(jié)果，總的來(lái)講，推動(dòng)因素可以概括為外在和內(nèi)在兩方面。

首先，智能化電網(wǎng)建設(shè)的外在因素在于科技的進(jìn)步以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電能輸送穩(wěn)定性要求的提高。隨著信息時(shí)代的到來(lái)，越來(lái)越多的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這其中包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等，這些技術(shù)是社會(huì)進(jìn)步的表現(xiàn)也是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力，為電力系統(tǒng)的升級(jí)換代提供了可能。特別是隨著高新技術(shù)應(yīng)用效果的不斷成熟，在電能輸送中應(yīng)用智能化工具已經(jīng)成為十分常見(jiàn)的事情。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化步伐的加快以及人口數(shù)量的增多，都對(duì)現(xiàn)有的電力輸送系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)，一旦發(fā)生電力故障，很可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此需要提高電能輸送的能力和穩(wěn)定性，這就需要借助于更加先進(jìn)的現(xiàn)代科技，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化。

其次，智能化電網(wǎng)建設(shè)的內(nèi)在因素在于傳統(tǒng)的輸電線路很容易出現(xiàn)問(wèn)題，維護(hù)管理相當(dāng)不便。2008年，我國(guó)南方地區(qū)遭遇了歷史上較為嚴(yán)重的冰雪災(zāi)害，積雪造成了電網(wǎng)線路的斷裂，帶來(lái)了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在這樣的背景下，各方就提高電網(wǎng)線路建設(shè)的智能化達(dá)成共識(shí)，希望能夠通過(guò)這種方式增強(qiáng)電網(wǎng)抵抗外界破壞的能力，降低經(jīng)濟(jì)損失，減少對(duì)電力工作人員生命健康的威脅。

3.輸電線路運(yùn)行、維護(hù)的智能化技術(shù)

3.1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)

現(xiàn)代科技的進(jìn)步打破了時(shí)間和空間對(duì)信息交流的限制，借助于衛(wèi)星通信系統(tǒng)，人們能夠了解遠(yuǎn)在千里之外的世界。在我國(guó)，電能主要有火電、風(fēng)電、水電、核電，其中風(fēng)電、水電均來(lái)源于地理位置比較偏僻的地區(qū)，將這些電能輸送到城市需要跨越大山大川，自然環(huán)境十分險(xiǎn)峻，要想對(duì)這些地方的電網(wǎng)線路進(jìn)行監(jiān)控，需要采用先進(jìn)的衛(wèi)星通信技術(shù)，將系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備、部件連接在一起，構(gòu)建一個(gè)完善的空間信息網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息的傳遞功能，幫助工作人員獲取遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自檢和維護(hù)功能，保證即使工作人員不親臨現(xiàn)場(chǎng)，也可以處理輸電線路的問(wèn)題、故障。

3.2智能化故障處理技術(shù)

過(guò)去，輸電線路一旦發(fā)生問(wèn)題，電力部門首先會(huì)切斷故障源，并通過(guò)交換線路的方式保持電路的暢通。但是隨著電力輸送網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度的提高，這種根據(jù)故障發(fā)生位置來(lái)調(diào)整電路線路的方式逐漸暴露出一些問(wèn)題，例如，當(dāng)線路出現(xiàn)問(wèn)故障后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定，該線路不再使用而是通過(guò)其他線路將電能繼續(xù)輸送給用戶，這種做法很可能造成電氣設(shè)備信號(hào)異常或電路復(fù)負(fù)載現(xiàn)象，引起更加嚴(yán)重的線路故障。隨著處理器技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，如果將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，則能夠更加科學(xué)合理地解決電路故障，通過(guò)對(duì)當(dāng)前電路現(xiàn)狀的分析以及通過(guò)對(duì)過(guò)去電路故障的總結(jié)，能夠及時(shí)切除故障線路并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行修復(fù)，大大減少了連鎖事故發(fā)生的可能性。

3.3輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

輸電線路的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是電網(wǎng)智能化的基礎(chǔ)。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的探測(cè)器能夠完成對(duì)輸電線路周邊溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等環(huán)境因子數(shù)據(jù)的采集，并借助于無(wú)線通信系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)提交到控制主機(jī)，監(jiān)控中心的工作人根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)和圖像對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行分析，確定故障發(fā)生的原因，從而調(diào)度和指揮專業(yè)人員對(duì)電路進(jìn)行搶修。在實(shí)際運(yùn)用中，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包含4大部分：監(jiān)測(cè)中心、線路監(jiān)測(cè)分機(jī)、通信網(wǎng)路、監(jiān)測(cè)信息。目前，工作人員已經(jīng)能夠借助于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路線路異常情況的判斷，甚至預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障，大大提高了輸電線路的可靠性。

3.4無(wú)人機(jī)巡視技術(shù)

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)開始進(jìn)入人們的視野，這是一種借助于小型飛行器進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控技術(shù)，能夠提高輸電線路巡視的質(zhì)量和效果，同時(shí)減少工作人員的工作強(qiáng)度。由于現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)穩(wěn)定性能還有待加強(qiáng)，因此在使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行巡視時(shí)，要注意科學(xué)設(shè)計(jì)飛行航線，確保無(wú)人機(jī)處于垂直運(yùn)行狀態(tài)時(shí)不會(huì)碰觸輸電線路造成電路損壞。同時(shí)，無(wú)人機(jī)的拍攝效果可能會(huì)受到周圍環(huán)境的影響，如果出現(xiàn)拍攝畫面模糊不清的問(wèn)題，還要操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行往返拍攝，提高畫面質(zhì)量。

4.輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的保障措施

智能化運(yùn)行維護(hù)的實(shí)現(xiàn)不僅要借助于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，同時(shí)也要有一定的制度和人員保障。因此，為了保證該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行，需要對(duì)相關(guān)制度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)加強(qiáng)人員培訓(xùn)。

首先，建立科學(xué)合理的工作制度。一項(xiàng)新技術(shù)的運(yùn)用必須有與之配套的管理制度，通過(guò)管理制度的調(diào)整，能夠使得運(yùn)行維護(hù)工作更加調(diào)理，保證工作人員能夠按照正確的工作流程操控系統(tǒng)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

其次，要對(duì)員工進(jìn)行培訓(xùn)。系統(tǒng)智能化潛能的釋放需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)各種高新技術(shù)有深入了解，能夠熟練操作系統(tǒng)并具有扎實(shí)的電網(wǎng)運(yùn)行知識(shí)。因此，電力部門的管理者需要對(duì)新進(jìn)員工進(jìn)行培訓(xùn)，使他們了解智能化輸電線路的運(yùn)行特點(diǎn)，提高他們的實(shí)際操作水平。同時(shí)，制定嚴(yán)格的工作制度，約束他們的行為習(xí)慣，使他們認(rèn)識(shí)到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響，提高員工的社會(huì)責(zé)任感。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)講，實(shí)現(xiàn)輸電線路的智能化運(yùn)行管理已經(jīng)成為電力行業(yè)的共識(shí)，盡管該技術(shù)尚處于初步發(fā)展階段，但是其表現(xiàn)出來(lái)的巨大優(yōu)勢(shì)賦予了它極大地推廣價(jià)值。相信未來(lái)，通過(guò)電力行業(yè)各方的共同努力，輸電線路運(yùn)行、維護(hù)的智能化將更加成熟，應(yīng)用的范圍也更加廣泛，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供安全穩(wěn)定的能源支撐。

［1］劉長(zhǎng)山.輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)淺析［J］.科技展望，2014（22）：110.

［2］朱天龍，蔣建敏.輸電線路智能化運(yùn)行維護(hù)技術(shù)探析［J］.通訊世界，2015（18）：114-115.

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