輸電線路智能化發(fā)展方向分析

車超

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司常州運(yùn)維站，江蘇 常州 213000）

一、引言

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的改善促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)水平的提高。電力企業(yè)已成為我國(guó)的主要產(chǎn)業(yè)，電力企業(yè)的核心是輸電線路的安全運(yùn)行。在實(shí)際環(huán)境中，某些因素的影響會(huì)損害輸電線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，導(dǎo)致安全事故。為了解決這一問題，電力公司應(yīng)運(yùn)用智能技術(shù)有效地維護(hù)輸電線路的運(yùn)行，提高輸電線路的智能管理水平，促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展?，F(xiàn)有的輸電線路檢查方法效率低、質(zhì)量低、速度慢，會(huì)干擾智能化電網(wǎng)的發(fā)展，特別是在惡劣的環(huán)境下，亟待改進(jìn)。

二、輸電線路的智能化發(fā)展分析

（一）地理信息系統(tǒng)（GIS）

基于GIS 技術(shù)的應(yīng)用，往往會(huì)使用GPS、RS（遙感）和Ls（激光掃描）這三項(xiàng)主要技術(shù)，并且基于這些技術(shù)，可以構(gòu)建2D 和3D 立體模型。在軌道測(cè)量中，已經(jīng)使用了三維可視化來獲得一定的結(jié)果，但是對(duì)于輸電線路檢查的應(yīng)用仍然存在一定的局限性。換句話說，空中雷達(dá)掃描沒有足夠的分辨率來處理后期圖像，雖然可以通過其他途徑來獲取更高的分辨率，但是成本昂貴且難以獲得飛行許可證。

（二）巡線巡邏機(jī)器人

人工巡線檢查的效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度高、地理?xiàng)l件有限，在電網(wǎng)發(fā)展中不可避免地要開發(fā)和使用巡線檢查機(jī)器人。當(dāng)前使用的巡線機(jī)器人主要由以下機(jī)器人組成：檢測(cè)設(shè)備（紅外探測(cè)器、可見光攝像頭）沿著一條線行走，并將檢測(cè)到的信息傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備進(jìn)行分析和處理。然而，對(duì)機(jī)器人的開發(fā)和使用的要求相對(duì)較高，并且由于天氣等原因，使用條件也受到限制，因此尚未廣泛運(yùn)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人巡線將逐步取代人工巡線。

（三）智能直升機(jī)檢查系統(tǒng)

隨著我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展，特別是進(jìn)入無人區(qū)和低人口地區(qū)的輸電線路數(shù)量的增加，人工巡線方法已不能滿足電網(wǎng)日益增長(zhǎng)的需求。直升機(jī)巡線已成為國(guó)內(nèi)輸電線路的主要發(fā)展方向，但運(yùn)行成本較高，對(duì)天氣條件的要求也較高。直升機(jī)巡線不是高度自動(dòng)化的，沒有專門的航空系統(tǒng)來支持，所有設(shè)備都是人工操作，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)漏檢的情況，需要詳細(xì)檢查。并且在檢查過程中，巡線下方的農(nóng)作物易受到損壞。由此可見，僅就目前而言，直升機(jī)巡線還不能完全替代人工巡線。

（四）無人機(jī)掃描

無人機(jī)是由無線電遙控設(shè)備或自己的程序控制單元操作的無人機(jī)。使用無人飛行器進(jìn)行輸電線路檢查研究需要許多高級(jí)專業(yè)技術(shù)，并且需要高度的研究深度和水平，這是一項(xiàng)剛剛起步的新技術(shù)，已應(yīng)用于中國(guó)的中央電網(wǎng)和一些重要的試點(diǎn)項(xiàng)目。與傳統(tǒng)的人工巡線方法相比，該技術(shù)更加先進(jìn)和有效，可以作為確保輸電線路安全運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)可行的新手段。隨著無人機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，可以執(zhí)行遙測(cè)數(shù)據(jù)控制、地理匹配控制和GPS 衛(wèi)星電勢(shì)控制。控制操作過程簡(jiǎn)單、可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)效益高。通常，一架無人駕駛飛機(jī)的速度和效率是有人駕駛飛機(jī)的10 倍，且不受天氣影響，耐用性強(qiáng)。無人機(jī)的使用可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低高壓輸電線路的運(yùn)行和維護(hù)成本，如今，無人機(jī)代替有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行各種任務(wù)已成為趨勢(shì)。無人機(jī)巡線也勢(shì)必將成為快速、高效、發(fā)展前景廣闊的巡線方式。

（五）輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路遠(yuǎn)程視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路微氣象在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路塔坡在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輸電線路（配件）溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。輸電線路檢查主要依靠運(yùn)維人員的定期檢查，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的一些潛在危險(xiǎn)，但是由于其自身的局限性，缺乏特殊的環(huán)境和氣候檢測(cè)功能，無法把握細(xì)微的變化。在檢查周期的真空期，由于輸電線路在進(jìn)行下一次巡線之前缺乏有效的監(jiān)控，很可能發(fā)生輸電故障。而在線監(jiān)控系統(tǒng)可以彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。輸電線路在線監(jiān)控系統(tǒng)（OMDS）通過各種檢測(cè)器檢測(cè)傳輸線的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、泄漏電流、結(jié)冰狀態(tài)、視頻或照片以及其他數(shù)字信息，并通過GPRS/CDMA 通道，可以在監(jiān)視高壓傳輸線狀態(tài)中心的同時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)登錄到各種內(nèi)部管理系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。監(jiān)控中心配備了液晶拼接大屏幕系統(tǒng)，可以在大屏幕上直觀地顯示各種在線監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、視頻、搶修車輛的位置等，使監(jiān)控人員可以監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，可以準(zhǔn)確判斷設(shè)備狀態(tài)和現(xiàn)場(chǎng)狀況，并處理各種傳輸線的大修和緊急維修需求。

輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、全天候運(yùn)行和預(yù)測(cè)分析是智能輸電線路的組成部分，是實(shí)現(xiàn)“無人自動(dòng)運(yùn)輸及輸電線路檢查”的重要組成部分?！拜旊娋€的無人自動(dòng)操作和檢查”是一種智能系統(tǒng)，通過利用各種信息、通信和控制技術(shù)來利用輸電線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及時(shí)地檢測(cè)和預(yù)測(cè)線路故障，并最終消除故障。

結(jié)語

簡(jiǎn)而言之，輸電線路的智能化是建立在傳統(tǒng)輸電線路的基礎(chǔ)上，并將電力技術(shù)與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)高度融合，形成了電網(wǎng)自動(dòng)化和交互式、信息化和數(shù)字化的“無人自動(dòng)運(yùn)輸和檢查輸電線路網(wǎng)”。目前而言，實(shí)現(xiàn)傳輸線智能化方面仍存在許多挑戰(zhàn)。這也是對(duì)整個(gè)社會(huì)中電力部門和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的整合，傳統(tǒng)電網(wǎng)與現(xiàn)代高科技技術(shù)的整合以及多個(gè)目標(biāo)的優(yōu)化和整合，需要全社會(huì)的參與。傳輸線的智能化是電力系統(tǒng)開發(fā)中的必然趨勢(shì)，也是研究智能輸電線路的重要一環(huán)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)輸電線路的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行具有重要意義。