無人機技術(shù)與無線電壓表相結(jié)合的輸電線路驗電方法

施錫彪 高鑫 王宗明 梁江濤

摘要：為了解決輸電線路振動控壓的驗電問題，對無人機技術(shù)與無線電壓表相結(jié)合的輸電線路驗電方法進行設(shè)計。進行未知信任驗電值確定，并結(jié)合無人機技術(shù)與無線電壓表下進行雙向D‐S驗電模型的創(chuàng)建，通過相關(guān)度算法實現(xiàn)輸電線路的實際驗電。最終的測試結(jié)果表明：在不同的信任分配驗電比范圍之內(nèi)，對比于傳統(tǒng)的電磁振動驗電測試組，本文所設(shè)計的驗電方法最終得出的電位值相對較高，均在3%以上，表明驗電效果更佳，具有實際的應用價值。

關(guān)鍵詞：無人機技術(shù);無線電壓表;輸電線路;驗電方法;電路驗證;電路重建;

0引言

隨著我國電力行業(yè)技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，對于輸電線路的處理與驗證問題也逐漸受到了關(guān)注。輸電線路是否處于正常的運行狀態(tài)，均與電網(wǎng)有著密切的聯(lián)系。不僅如此，輸電線路的處理工作無論是在結(jié)構(gòu)的規(guī)劃以及異常情況的維修上均較為復雜，尤其是驗電工作，更是涉及到不同的電力設(shè)備，一旦發(fā)生故障，便會形成較大面積損失，嚴重的甚至會造成關(guān)聯(lián)性的電路異常[1]。所以，面對這種情況，需要創(chuàng)新對應的驗電維修技術(shù)，進一步提升電力系統(tǒng)以及設(shè)備的綜合執(zhí)行服務能力，加強對提供工作的控制與管理，實現(xiàn)更為高效的驗電結(jié)構(gòu)[2]。

隨著最近幾年我國信息化科技、互聯(lián)網(wǎng)平臺以及智能化手段的不斷進步，我國的無人機技術(shù)也得到了廣泛的應用，目前的無人機技術(shù)僅僅局限于航空拍攝等方面，在輸電線路的驗電工作上也取得了相對較好的效果，一定程度上加強了相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新[3]。在上述的背景之下，加上無線電壓表的輔助，可以進一步實現(xiàn)更為精準的驗電維護與處理[4]。因此，提出對無人機技術(shù)與無線電壓表相結(jié)合的輸電線路驗電方法進行設(shè)計。在較為真實的環(huán)境之下，利用無人機技術(shù)以及無線電壓表的輔助，創(chuàng)建驗電的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對輸電線路進行調(diào)整，完成對應的測定，進而提升最終驗電結(jié)構(gòu)的準確性以及可靠性，推動技術(shù)的進一步創(chuàng)新發(fā)展。

1無人機技術(shù)與無線電壓表相輸電線路驗電方法設(shè)計

1.1進行未知信任驗電值確定

在結(jié)合無人機技術(shù)與無線電壓表進行輸電線路的驗電方法前，需要先確定對應電路的未知信任值。進行初始驗電框架的設(shè)計，可以先依據(jù)實際的輸電線路運行、執(zhí)行情況，進行驗電范圍的確定，并依據(jù)合成的規(guī)則，進行信任度函數(shù)的計算，如下公式1所示：

公式1中：表示信任度函數(shù)，表示沖突系數(shù)，表示驗電極限值。通過上述計算，最終可以得出實際的信任度函數(shù)。根據(jù)得出的信任度函數(shù)，設(shè)定信任驗電范圍，在這個范圍之內(nèi)，包括已知范圍和未知范圍，通常情況下，已知范圍會在設(shè)計電路前完成設(shè)定，而未知范圍則是需要在驗電前，通過實際的需求以及側(cè)向的輸電線路調(diào)整來實現(xiàn)的[5]。所以，在已知的驗電范圍之內(nèi)，結(jié)合實際的置信度，進行未知信任驗電值的計算，如下公式2所示：

公式2中：表示未知信任驗電值，表示歸一系數(shù)，表示焦元范圍，表示允許出現(xiàn)的極限誤差。通過上述 計算，最終可以得出實際的未知信任驗電值，為后續(xù)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。

1.2無人機技術(shù)與無線電壓表下雙向D‐S驗電模型創(chuàng)建

在完成未知信任驗電值的確定之后，隨后，在無人機技術(shù)與無線電壓表相結(jié)合的背景之下，進行雙向D‐S驗電模型的創(chuàng)建[6]。在輸出電路的運行過程中，由于電場感應電荷的存在，需要利用無人機技術(shù)進行兩級電力極板的未知確定，并設(shè)定對應的驗電坐標，具體如下表1所示：

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息，最終可以完成對驗電坐標標準的設(shè)定。完成之后，結(jié)合位置信任驗電值，再加之初始的驗電標準，進行雙向D‐S驗電結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在傳輸電路的兩個極板之間，進行電容值控制，隨后關(guān)聯(lián)無線無線電壓表，利用無人機的定位以及處理技術(shù)，最終形成雙向的驗電模型，確定無線驗電實際范圍。

1.3相關(guān)度算法實現(xiàn)輸電線路的驗電

在完成無人機技術(shù)與無線電壓表下雙向D‐S驗電模型的創(chuàng)建之后，接下來，利用相關(guān)度算法實現(xiàn)輸電線路的驗電。利用雙向D‐S驗電模獲取輸電線路的數(shù)據(jù)信息，匯總整合之后，在未知信任驗電范圍之中，創(chuàng)建電力相關(guān)度矩陣的設(shè)計，具體如下公式3、4、5所示：

公式3、4、5中：表示驗電相關(guān)度，表示傳輸測定指數(shù)，表示電力極限值，表示極限誤差，表示未知驗電范圍。通過上述計算，最終可以得出實際的驗電相關(guān)度，結(jié)合無人機技術(shù)，在輸電線路中進行驗電節(jié)點的定位，同時依據(jù)合理驗電標準，結(jié)合無線電壓表的變化數(shù)據(jù)，實現(xiàn)輸電線路的最終驗電。

2方法測試

本次測試主要對無人機技術(shù)與無線電壓表相結(jié)合的輸電線路驗電效果進行論證。測試共分為以下兩組，一組為傳統(tǒng)的電磁振動電路驗電方法，將其設(shè)定為傳統(tǒng)電磁振動驗電測試組;另一組為本文所設(shè)計的方法，將其設(shè)定為雙向驗電測試組。兩組方法在相同的測試環(huán)境之中同時進行，得出的結(jié)果最終進行對比分析。

2.1測試準備

根據(jù)上述設(shè)定，進行相應的測試準備，搭建對應的測試環(huán)境。在初始的測試電路中，安裝小型的電磁感應器，且將其中的數(shù)據(jù)格式調(diào)整為對應的量，設(shè)定為單精度的浮點數(shù)標量。隨后，根據(jù)輸出值以及驗電的實際強度，進行輸出電路驗電范圍的劃歸與計算。具體如下公式6所示：

公式6中：表示電路驗電范圍，表示應變重合處理，表示感應輸出強度。通過上述計算，最終可以得出實際的電路驗電范圍。完成電路驗電范圍的確定之后，接下來，進行電壓模擬標準值的設(shè)定，具體如下表2所示：

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)信息，最終得出實際的電壓模擬標準值的設(shè)定。將其作為輸電線路的驗電標準，同時將驗電的偏差設(shè)定在4%之內(nèi)。完成上述測試環(huán)境的搭建之后，最終核定測試裝置以及設(shè)備是否處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，同時不存在影響最終測試結(jié)果的外部因素，完成之后，開始測試。

2.2測試過程及結(jié)果分析

在上述所搭建的測試環(huán)境中，進行測試，調(diào)整無線電壓表的執(zhí)行程序，結(jié)合無人機的雙向處理技術(shù)，采集匯總?cè)粘５碾娐夫炿姅?shù)據(jù)，將其添加在目標控制區(qū)域之中，隨后，進行綜合驗電處理，兩組方法同時測試，最終可以得出實際的測試結(jié)果，具體如下表3所示：

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)信息，最終可以完成相關(guān)的對比分析：在不同的信任分配驗電比范圍之內(nèi)，對比于傳統(tǒng)的電磁振動驗電測試組，本文所設(shè)計的驗電方法最終得出的電位值相對較高，均在3%以上，表明驗電效果更佳，具有實際的應用意義。

結(jié)束語

綜上所述，便是對無人機技術(shù)與無線電壓表結(jié)合的輸電線路驗電方法的設(shè)計與分析。對比于傳統(tǒng)的方式，本文所涉及的驗電機構(gòu)更加清晰明了，貼近現(xiàn)實應用環(huán)境，另外，具有更強的靈活性和敏感性，在面對單相電路以及雙向電路異常的情況時，均可以靈活處理，最大程度降低存在的驗電誤差值，在確保輸電線路穩(wěn)定運行的同時，也可以提升整體的驗電效果，增強電路驗電結(jié)果的可信性以及穩(wěn)定性，幫助相關(guān)行業(yè)實現(xiàn)進一步的發(fā)展于完善。

參考文獻

[1]于劍橋. X地區(qū)老舊輸電線路風險管理[D].天津工業(yè)大學，2020.

[2]李魯鋒. 多旋翼無人機技術(shù)在工程施工管理中的應用[D].山東建筑大學，2020.

[3]王偉剛，梁波，張海朋.輸電線路停電作業(yè)預防反供電持續(xù)驗電新方法的研究[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019（27）：170-171.

[4]古亮，郝鴻凱，陳新崗等.基于振動電容傳感技術(shù)的高壓驗電方法研究[J].電測與儀表，2019，56（22）：126-130.

[5]郝鴻凱. 高壓輸電線路驗電與安全報警系統(tǒng)研究[D].重慶理工大學，2019.

[6]孔瀏陽. 高壓配電線路驗電及裝設(shè)接地線機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[D].華北電力大學，2019.

作者介紹：

施錫彪（1993.11），男;云南鶴慶;白族;大學本科;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

高鑫（1986.02），男;湖南益陽;漢族;大學本科;工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

王宗明（1976.08）男;安徽含山;漢族;大專;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

梁江濤（1994.02）男;云南大理;白族;大學本科;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。