人工智能在輸電線路安全運(yùn)行中的應(yīng)用

吳戰(zhàn)勝

摘要：隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)在各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用。分析了人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)輸電線路安全運(yùn)行中的應(yīng)用。其主要基于聚類分析的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，基于人工智能的輸配電裝備運(yùn)維策略。

關(guān)鍵詞：人工智能;電力系統(tǒng);輸電線路;安全運(yùn)行

引言

輸電線路在不斷的建設(shè)中，并且線路的結(jié)構(gòu)也會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，線路的運(yùn)行安全對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)都是非常關(guān)鍵的。因此，相關(guān)單位一定要對(duì)輸電線路的運(yùn)行情況以及安全方面進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和控制，對(duì)于一些能夠影響線路運(yùn)輸安全的因素，要進(jìn)行深入的分析和研究，采取一些有針對(duì)性的防措施，從而有效地保證線路的正常運(yùn)行。因此，對(duì)于一些可能影響輸電線路運(yùn)行安全的因素，需要進(jìn)行深入的研究和分析。

1技術(shù)路徑

針對(duì)輸配電裝備運(yùn)維難點(diǎn)和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)特征，通過(guò)研究多源信息采集與處理技術(shù)，依托不同平臺(tái)，借助數(shù)據(jù)融合法全方位獲取輸電線路運(yùn)行過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，如設(shè)備狀態(tài)、實(shí)時(shí)狀態(tài)、電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)等，從而對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并進(jìn)行規(guī)范化使用，實(shí)現(xiàn)視頻、圖像、文本等多源電網(wǎng)數(shù)據(jù)的源端融合。通過(guò)研究基于大數(shù)據(jù)分析的輸變電設(shè)備評(píng)估模型及狀態(tài)診斷方法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)裝備狀態(tài)評(píng)價(jià)的智能化、專業(yè)化、信息化和互動(dòng)化。通過(guò)研究基于人工智能和大數(shù)據(jù)的輸配電裝備健康預(yù)警技術(shù)，實(shí)現(xiàn)輸配電裝備的實(shí)時(shí)感知、在線監(jiān)測(cè)、科學(xué)預(yù)警、智能診斷。并以上述技術(shù)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)基于大數(shù)據(jù)的輸配電裝備智能化遠(yuǎn)程運(yùn)維系統(tǒng)，根據(jù)輸配電裝備運(yùn)維需要，深入挖掘、分析裝備運(yùn)行數(shù)據(jù)，形成智能運(yùn)維報(bào)告。

2輸電線路運(yùn)行安全影響因素分析

2.1雷擊因素

經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)查和分析可以知道，雷擊情況對(duì)于輸電線路的影響比較常見(jiàn)。特別是在一些雨水比較充沛的地區(qū)，當(dāng)?shù)氐妮旊娋€路在遇到強(qiáng)降雨天氣的時(shí)候，就會(huì)受到雷擊的破壞和影響，在夏天，會(huì)更加容易受到雷擊的影響，如果線路遭受到雷擊，就可能會(huì)出現(xiàn)高壓現(xiàn)象，從而會(huì)對(duì)線路產(chǎn)生一定的破壞。線路在正常的運(yùn)行過(guò)程中，如果遭受到雷擊主要有以下三種情況，第一種就是雷擊直接擊中輸電線路，在擊中的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的壓降，從而會(huì)對(duì)線路內(nèi)部進(jìn)行一定程度的破壞。第二種情況就是雷擊經(jīng)過(guò)避雷線后再次擊中線路，如果出現(xiàn)這種情況，那么，就會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)癱瘓的現(xiàn)象，這種情況中，線路是一定會(huì)受到損壞的。而第三種情況就是線路感應(yīng)到雷擊之后產(chǎn)生一定的電壓，一般這種情況都是雷電擊中了桿塔所產(chǎn)生的，輸電線路的結(jié)構(gòu)也會(huì)受到一定程度的影響和破壞。無(wú)論是上面三種哪種情況都會(huì)對(duì)輸電線路造成非常大的影響。最嚴(yán)重的一種情況就是出現(xiàn)直擊雷，一般出現(xiàn)這種情況，最輕也會(huì)導(dǎo)致當(dāng)?shù)氐妮旊娋€路出現(xiàn)跳閘或者是短路的情況，更嚴(yán)重一些，就會(huì)直接將絕緣子擊穿后出現(xiàn)斷線，整個(gè)電網(wǎng)都會(huì)受到嚴(yán)重的影響和損壞。

2.2外力因素破壞

外力方面的因素也會(huì)因輸電線路造成一定程度的影響和破壞，而這種因素也是除雷擊外第二種最常見(jiàn)的影響因素。首先，輸電線路在日常的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到一些其他物體的影響，比如，飄落在線路上面的氣球或者是風(fēng)箏等物品。如果這些物品長(zhǎng)時(shí)間停留在線路上，就會(huì)對(duì)線路的運(yùn)行產(chǎn)生一定程度的影響，一般情況下，會(huì)出現(xiàn)短路的情況。其次，線路在建設(shè)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員可能考慮得不夠全面，從而就會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠合理，可能會(huì)影響當(dāng)?shù)匾恍┢渌ㄖ蛘呤墙煌ǖ惹闆r，支撐線路的桿塔也會(huì)出現(xiàn)被撞斷的情況。線路在日常的運(yùn)行過(guò)程中，也需要定期地進(jìn)行維護(hù)和檢查，一些負(fù)責(zé)維修的工作人員，由于沒(méi)有足夠的專業(yè)水平和素質(zhì)，就可能會(huì)出現(xiàn)一些不正當(dāng)?shù)牟僮鳎瑥亩鴮?duì)線路造成一定程度的破壞。

3人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)輸電線路安全運(yùn)行中的應(yīng)用

3.1基于聚類分析的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

針對(duì)輸變電設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)、數(shù)據(jù)采集渠道廣、涉及的數(shù)據(jù)體量較大等特點(diǎn)，研究基于聚類分析的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。跨平臺(tái)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)清洗技術(shù)。針對(duì)輸電線路設(shè)備狀態(tài)信息呈現(xiàn)來(lái)源多、信息異構(gòu)、數(shù)量龐大、屬性繁多等特點(diǎn)，研究基于統(tǒng)計(jì)、聚類、關(guān)聯(lián)分析、時(shí)間序列分析等原理的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)清洗技術(shù)?？缙脚_(tái)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)歸一化技術(shù)。研究基于均值絕對(duì)偏差標(biāo)準(zhǔn)化的輸配電裝備帶電檢測(cè)、在線監(jiān)測(cè)、例行試驗(yàn)、巡視檢修、電網(wǎng)運(yùn)行、環(huán)境氣象等相關(guān)數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化方法。

3.2數(shù)據(jù)信號(hào)的無(wú)線傳輸

隨著無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在較大范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)覆蓋，將傳感器安裝到電力系統(tǒng)輸電線路探測(cè)熱點(diǎn)處，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采集，并以無(wú)限通信網(wǎng)絡(luò)為載體，實(shí)現(xiàn)輸電線路運(yùn)行溫度、舞動(dòng)幅度、避雷器等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，無(wú)線通信技術(shù)則將所獲取的可視化圖片和數(shù)據(jù)信息回傳到監(jiān)控中心，完成監(jiān)控系統(tǒng)的同步傳輸，與 AI 故障診斷技術(shù)構(gòu)建一體化信息監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)輸電線路安全運(yùn)行情況進(jìn)行智能監(jiān)控。

3.3輸電線路在線監(jiān)測(cè)

在人工智能應(yīng)用領(lǐng)域中，專家系統(tǒng)是重要的組成部分。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，開(kāi)發(fā)輸電線路在線監(jiān)測(cè)專家系統(tǒng)是極為必要的，其目的在于通過(guò)分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)，推斷出輸電線路可能存在的故障點(diǎn)及所發(fā)故障的原因，包含知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、解釋機(jī)制、推理機(jī)以及人機(jī)接口五個(gè)部分。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)信號(hào)的手段主要有遠(yuǎn)程可視、線路安全運(yùn)行、避雷器等。將所收集的數(shù)據(jù)信息分別構(gòu)建成靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，遠(yuǎn)程可視監(jiān)控模塊將率先啟動(dòng)，并將現(xiàn)場(chǎng)情況轉(zhuǎn)化為可視圖像，避雷器、安全運(yùn)行模塊相繼啟動(dòng)，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)各個(gè)模塊的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，啟動(dòng)綜合分析模塊，從而對(duì)結(jié)果進(jìn)行全面的判斷，其結(jié)果可以作為輸電線路早期故障的重要診斷依據(jù)，具有一定的參考意義。

3.4遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)

輸電線路遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由客戶端監(jiān)控軟件、圖像編輯器、流媒體服務(wù)器等部分組成，其核心技術(shù)是數(shù)據(jù)采集、壓縮解碼、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)。

系統(tǒng)可以對(duì)輸電線路周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠隨時(shí)獲取輸電線路的運(yùn)行情況，強(qiáng)化對(duì)輸電線路的管理。圖像編碼器將所采集的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)壓縮編碼碼技術(shù)進(jìn)行處理，借助無(wú)線通信技術(shù)將處理后數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)搅髅襟w服務(wù)器中，管理員只需要登錄監(jiān)控軟件，將視頻流進(jìn)行解碼，就可獲取高質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)圖像，并進(jìn)行瀏覽、監(jiān)控，最后通過(guò)AI技術(shù)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行處理。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，電力企業(yè)需要對(duì)輸電線路的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督和管理工作，并且對(duì)能夠影響線路運(yùn)行安全的因素，要進(jìn)行深入的研究和分析，從而找到更加有效的預(yù)防措施。在進(jìn)行線路建設(shè)的過(guò)程中，也需要充分地考慮到當(dāng)?shù)氐奶鞖饧暗匦蔚雀鞣矫鏃l件，切實(shí)地考慮到各方面的情況，再進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，這樣可以使線路的運(yùn)行更加安全。

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