信息化技術(shù)在500kV輸電線路運(yùn)行中的有效運(yùn)用

李常勇

國(guó)網(wǎng)山東省電力公司東營(yíng)供電公司 山東 東營(yíng) 257091

引言

500kV輸電線路在運(yùn)行期間極易受到不同因素干擾，影響運(yùn)行穩(wěn)定。傳統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方式工作效率低，無(wú)法保證輸電線路的運(yùn)行效果，而信息化技術(shù)，能夠快速對(duì)輸電線路進(jìn)行運(yùn)維處理，全方位提升運(yùn)維處理效果，實(shí)現(xiàn)輸電線路長(zhǎng)久穩(wěn)定運(yùn)行。

1 500kV輸電線路運(yùn)用信息化技術(shù)的重要意義

在輸電線路運(yùn)行中，應(yīng)用信息化技術(shù)主要有兩方面重要意義：

1.1 保證輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行

現(xiàn)階段，500kV特高壓輸電線路在我國(guó)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，由于單條輸電線路傳輸?shù)碾娔懿粩嘣龃?，若是輸送期間出現(xiàn)故障問(wèn)題，將會(huì)對(duì)大范圍區(qū)域造成不利影響，出現(xiàn)嚴(yán)重電網(wǎng)事故。對(duì)此，保障輸電線路運(yùn)行的安全穩(wěn)定是十分重要工作。而在實(shí)際工作中，使用人工檢測(cè)方式效率十分低下，并且成本較高，無(wú)法及時(shí)掌握輸電線路的故障與隱患問(wèn)題。此外，即使發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，人工無(wú)法快速明確故障原因，導(dǎo)致修復(fù)過(guò)程緩慢。不僅增加工作人員人身安全危險(xiǎn)，還會(huì)大幅度降低維護(hù)效率。而應(yīng)用信息化技術(shù)能夠有效處理這些問(wèn)題，快速分析出輸電線路的各種問(wèn)題，為線路運(yùn)行安全穩(wěn)定做出重要保障。

1.2 是未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)

信息化技術(shù)的快速發(fā)展，不同行業(yè)都側(cè)重于結(jié)合信息技術(shù)做出轉(zhuǎn)變與發(fā)展。對(duì)于電力企業(yè)而言，也不能落后社會(huì)發(fā)展腳步。對(duì)此，電力部門要充分理解信息化技術(shù)的重要意義，將其有效結(jié)合到輸電線路的運(yùn)行中，促使整體的輸電線路在信息化技術(shù)的加持下，全面提升監(jiān)管效果，保證工作人員第一時(shí)間明確輸電線路運(yùn)行情況，根據(jù)信息數(shù)據(jù)參數(shù)，做出合理轉(zhuǎn)變，維護(hù)線路運(yùn)行穩(wěn)定。

2 保障信息化技術(shù)有效運(yùn)用的方式

2.1 強(qiáng)化技術(shù)人才培養(yǎng)

為保障信息化技術(shù)能夠在500kV輸電線路中得到有效運(yùn)用，應(yīng)保證輸電線路的運(yùn)行管理人員具有極高的專業(yè)知識(shí)。人才引進(jìn)與培養(yǎng)是諸多行業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。對(duì)此，電力部門應(yīng)重視相關(guān)技術(shù)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)。為保證500kV輸電線路高效運(yùn)用信息化技術(shù)，需要相關(guān)技術(shù)人才做出基礎(chǔ)技能保障。相關(guān)工作人員要具備高專業(yè)的信息化與電力方面知識(shí)，還應(yīng)結(jié)合社會(huì)發(fā)展情況，不斷提升相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí)，電力部門還要擴(kuò)大人才招聘途徑，根據(jù)自身發(fā)展趨勢(shì)與行業(yè)要求情況，吸收更多相關(guān)專業(yè)人才。此外，還應(yīng)對(duì)單位內(nèi)部的員工進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，定期組織員工參加相關(guān)知識(shí)技能講座，邀請(qǐng)相關(guān)技術(shù)專家到企業(yè)中進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)。還應(yīng)重視信息技術(shù)人員專業(yè)發(fā)展，電力單位提供相關(guān)資金，促使技術(shù)人員開(kāi)展相關(guān)方面深層次研究，進(jìn)而保證企業(yè)未來(lái)發(fā)展中，在競(jìng)爭(zhēng)激烈市場(chǎng)環(huán)境下，始終具備競(jìng)爭(zhēng)力[1]。

2.2 完善信息化資料庫(kù)

將輸電線路中相關(guān)的各類信息資料進(jìn)行完善處理，才能保證線路在實(shí)際運(yùn)行中，實(shí)現(xiàn)更好的信息化管理。過(guò)去傳統(tǒng)的運(yùn)維工作主要是由工作人員攜帶紙筆等工具，對(duì)線路加以詳細(xì)檢查，使用清單的記錄方式，將各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類收集、整理、驗(yàn)收，這種信息收集方式讓輸電線路檢查工作效率降低，同時(shí)工作人員還會(huì)對(duì)一些區(qū)域無(wú)法加以詳細(xì)描述。對(duì)此，實(shí)踐中應(yīng)積極創(chuàng)建完善的信息資料庫(kù)，結(jié)合定位技術(shù)，在信息技術(shù)推動(dòng)下，根據(jù)數(shù)據(jù)信息變化情況，快速確定故障位置，結(jié)合數(shù)據(jù)信息情況，分析出故障種類與原因，并將相關(guān)數(shù)據(jù)加以收集整理，為后續(xù)相關(guān)工作提供參考依據(jù)。合理應(yīng)用信息化技術(shù)，能夠有效提升檢測(cè)數(shù)據(jù)資料的精準(zhǔn)性與高效性，大幅度提高對(duì)不同數(shù)據(jù)信息的使用效率，降低因人工操作造成的數(shù)據(jù)信息錯(cuò)誤問(wèn)題，節(jié)省大量的工作時(shí)間與人工成本。

2.3 強(qiáng)化信息平臺(tái)建設(shè)

信息化技術(shù)應(yīng)用到輸電線路運(yùn)行中，需要?jiǎng)?chuàng)建相對(duì)應(yīng)的信息管理平臺(tái)，才能有效體現(xiàn)信息化技術(shù)的高效作用。對(duì)于信息化管理平臺(tái)建設(shè)，需要將輸電線路中相關(guān)的高科技技術(shù)全面應(yīng)用進(jìn)來(lái)，促使這些技術(shù)具有更大的發(fā)揮空間。在信息管理平臺(tái)上，能夠?qū)Λ@取的相關(guān)數(shù)據(jù)加以更為精準(zhǔn)計(jì)算，還會(huì)讓更多智能運(yùn)行設(shè)備更高效地開(kāi)展工作，讓線路的整體運(yùn)維工作得到極大的提升。

此外，還要加強(qiáng)相關(guān)軟件的研發(fā)與使用。電力部門一直重視輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定，其中相關(guān)軟件的支持能夠讓運(yùn)行的監(jiān)管更為簡(jiǎn)單、便捷、高效。在研發(fā)過(guò)程中，需要借助先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，軟件開(kāi)發(fā)應(yīng)分三層等級(jí)進(jìn)行，在每個(gè)層級(jí)上都需要嚴(yán)格保證質(zhì)量。首先是軟件內(nèi)部設(shè)計(jì)，其本身為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層設(shè)計(jì)，邏輯上是信息數(shù)據(jù)庫(kù)。其主要存儲(chǔ)輸電線路運(yùn)行期間的各類數(shù)據(jù)信息，出現(xiàn)各類隱患或故障時(shí)，為其提供相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參考，根據(jù)數(shù)據(jù)變化情況，明確故障與隱患位置。其次是處理層設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的各類數(shù)據(jù)信息在查詢等多種使用更改，處理層能夠?qū)⒏黝惛牡炔僮?，根?jù)具體情況對(duì)軟件開(kāi)展有效保護(hù)。最后是外層設(shè)計(jì)，主要是對(duì)用戶接口層設(shè)計(jì)，其作用是保護(hù)重要數(shù)據(jù)信息，而實(shí)施編輯與修改功能，為用戶提供多方面選擇菜單，方便對(duì)軟件進(jìn)行操作。

2.4 三維場(chǎng)景動(dòng)態(tài)仿真

動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用三維GIS等多種信息化技術(shù)結(jié)合而成，在多種技術(shù)支持下，在計(jì)算機(jī)上模擬出輸電線路的具體運(yùn)行情況。其中主要技術(shù)有以下幾種。

2.4.1 三維地理信息系統(tǒng)。這種技術(shù)能夠?qū)⑤旊娋€路的各類信息進(jìn)行收集、管理、分析、存儲(chǔ)，促使工作人員明確輸電線路運(yùn)行時(shí)各類數(shù)據(jù)情況，在出現(xiàn)故障時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而明確故障位置與情況[2]。

2.4.2 三維可視化技術(shù)。在此技術(shù)應(yīng)用中，可將輸電線路的具體情況使用三維立體方式展示出來(lái)，讓相關(guān)信息更直觀表達(dá)，增強(qiáng)輸電線路監(jiān)控效果。此外，可視化技術(shù)可對(duì)輸電線路特定區(qū)域詳細(xì)描繪，幫助工作人員掌握實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)情況，用微觀方式了解輸電線路宏觀場(chǎng)景。

2.4.3 幀動(dòng)畫(huà)分析技術(shù)。與GIS技術(shù)相比，幀動(dòng)畫(huà)技術(shù)能夠有效處理GIS技術(shù)特殊情況下影響仿真平臺(tái)作用問(wèn)題。這種技術(shù)會(huì)將時(shí)間軸上每幀畫(huà)面進(jìn)行上傳，進(jìn)而形成不斷播放動(dòng)畫(huà)。

2.4.4 線路積雪覆冰模擬技術(shù)。這種技術(shù)是模擬自然環(huán)境下，輸電線路發(fā)生積雪覆冰情況，促使工作人員在三維立體模擬情況下，便能夠了解實(shí)際電路積雪覆冰情況，并計(jì)算出電線的承載極限以及積雪與覆冰對(duì)電力輸送的影響。工作人員根據(jù)模擬計(jì)算對(duì)實(shí)際線路做出針對(duì)性保護(hù)處理，降低積雪與覆冰的不利影響。

2.5 衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信主要是將衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互結(jié)合而成。其功能可將電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)加以完善與優(yōu)化，讓輸電線路的實(shí)際運(yùn)行情況更為迅速地加以反饋，實(shí)現(xiàn)從遠(yuǎn)處完成輸電線路數(shù)據(jù)傳輸與運(yùn)維處理。對(duì)于輸電線路的運(yùn)行維護(hù)，運(yùn)用衛(wèi)星通信技術(shù)是一項(xiàng)重要的技術(shù)突破，其保證在缺少工作人員的條件下，也可以有效完成輸電線路的檢修與維護(hù)工作，同時(shí)處理了使用無(wú)線、光纖等通信時(shí)，發(fā)生的終端手機(jī)信號(hào)傳輸不夠精準(zhǔn)與穩(wěn)定問(wèn)題，大幅度提升信息傳輸?shù)母咝訹3]。

2.6 定位與診斷

500kV輸電線路運(yùn)行時(shí)，由于輸電距離較大，極易受到不同因素影響，導(dǎo)致出現(xiàn)各類故障與隱患問(wèn)題。因此，快速與準(zhǔn)確定位與處理故障情況是一項(xiàng)重點(diǎn)工作，也是保證輸電線路穩(wěn)定的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的定位與處理故障問(wèn)題方式是，借助保護(hù)裝置情況，對(duì)故障位置進(jìn)行距離測(cè)算，進(jìn)而明確故障的具體位置，工作人員在到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，明確故障情況后做出針對(duì)性排除處理。這種方式的流程較長(zhǎng)，處理工作效率較低，又因保護(hù)裝置在長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)受到不同因素影響，精準(zhǔn)度會(huì)出現(xiàn)一定偏差，導(dǎo)致工作人員到往現(xiàn)場(chǎng)后不能發(fā)現(xiàn)故障，嚴(yán)重阻礙輸電線路的運(yùn)維工作效率。而通過(guò)信息化技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)€路故障精準(zhǔn)定位，并對(duì)故障情況加以檢測(cè)。其主要方式是將整體的輸電線路實(shí)施分區(qū)處理，不同區(qū)間中安裝相應(yīng)的傳感器與檢測(cè)裝置，同時(shí)，結(jié)合后臺(tái)信息化管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)信息分析處理，確定存在異常信息位置，進(jìn)而掌握到故障位置信息，管理平臺(tái)結(jié)合各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對(duì)比，確定故障類型種類，促使工作人員快速對(duì)故障情況完成處理，在一定程度上，有效提升運(yùn)維管理的工作效率，降低人工巡視的成本，以及減少人工巡視過(guò)程出現(xiàn)的遺漏情況。

此外，由于信息化技術(shù)在工作中也會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)漏洞等問(wèn)題。因此，還需要使用人工方式對(duì)輸電線路進(jìn)行巡檢，保證從各方面維護(hù)輸電線路穩(wěn)定，電力部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理規(guī)劃人工形式的定期運(yùn)維檢修工作。通過(guò)人工的方式對(duì)線路情況加以檢查，例如：林木的遮蓋、鳥(niǎo)獸的筑巢、停留等情況，信息化技術(shù)無(wú)法在遠(yuǎn)程全方面做出監(jiān)測(cè)。因此，需要人工方式定期進(jìn)行巡檢。在一些特殊區(qū)域中，如山溝、河流等，人員無(wú)法通過(guò)，可以使用相關(guān)檢測(cè)儀器進(jìn)行處理，如紅外檢測(cè)儀，進(jìn)而保證現(xiàn)場(chǎng)巡檢的有效性，輸電線路得到全方面運(yùn)行保障。

2.7 無(wú)人機(jī)巡視

當(dāng)前階段，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，應(yīng)用在輸電線路運(yùn)行管理中，可大幅度增強(qiáng)管理效果。無(wú)人機(jī)主要是使用無(wú)線電遙控裝置以及無(wú)人機(jī)自身攜帶控制程序?qū)崿F(xiàn)無(wú)人飛行，是目前最為流行技術(shù)之一。在輸電線路的運(yùn)維工作中，發(fā)揮出十分重要的作用。工作人員在巡檢過(guò)程中，都會(huì)攜帶無(wú)人機(jī)來(lái)提升工作效率，有效降低了工作人員的工作強(qiáng)度與人工成本。同時(shí)，輸電線路會(huì)經(jīng)過(guò)林區(qū)、河流、山區(qū)等特殊地形，人工巡檢工作十分困難。使用無(wú)人機(jī)技術(shù)后，可在空中對(duì)線路情況進(jìn)行檢查，輕松完成人工巡查不到地方。在使用無(wú)人機(jī)期間，由于輸電線路架設(shè)過(guò)高，無(wú)人機(jī)飛行時(shí)，要嚴(yán)格控制無(wú)人機(jī)的飛行路線，避免對(duì)輸電線路造成一定的侵害，出現(xiàn)安全事故。飛行時(shí)要與線路距離控制在要求數(shù)值外，保持安全距離，在安全前提下開(kāi)展工作。此外，還可以使用無(wú)人機(jī)對(duì)影響線路安全的隱患問(wèn)題進(jìn)行處理。例如，有鳥(niǎo)類在線路支架上筑巢，蜂群在線路上搭窩，這時(shí)可以使用噴火類無(wú)人機(jī)，飛行到指定位置后，對(duì)目標(biāo)噴火處理，進(jìn)而讓其燃燒，實(shí)現(xiàn)對(duì)這類目標(biāo)的有效清理；又比如輸電線路附近林木枝丫快要生長(zhǎng)到線路上方，在風(fēng)雨作用下，極易對(duì)線路造成損壞。這時(shí)使用無(wú)人機(jī)攜帶小型電鋸，將對(duì)線路產(chǎn)生安全隱患的林木枝丫加以清除，避免以后林木生產(chǎn)的枝丫對(duì)線路造成損毀與破壞，發(fā)揮出無(wú)人機(jī)的多方面作用[4]。

2.8 在線檢測(cè)

在線檢測(cè)方式是在需要檢測(cè)的目標(biāo)上安裝檢測(cè)設(shè)備，充分利用軟測(cè)量技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、反饋，降低檢測(cè)過(guò)程的人工等成本浪費(fèi)，提升檢測(cè)效率。在輸電線路上進(jìn)行檢測(cè)，可以及時(shí)對(duì)輸電線路的異常情況加以判斷，在一定程度上，還會(huì)預(yù)測(cè)將要出現(xiàn)的故障。通常在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在輸電線路上，主要有4個(gè)環(huán)節(jié)，分別是各類傳感器、線路信息采集終端、通信系統(tǒng)以及監(jiān)測(cè)中站。其可以高效對(duì)線路的塔桿傾斜情況，絕緣子泄漏情況等多項(xiàng)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。對(duì)于輸電線外部的各類影響因素，也會(huì)根據(jù)實(shí)際情況做出一定信息反饋。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，信息化技術(shù)應(yīng)用到500kV輸電線路中，能夠有效提升線路的運(yùn)維效果，在信息化技術(shù)的推動(dòng)下，可第一時(shí)間明確線路中存在的故障與隱患，促使工作人員快速對(duì)相關(guān)問(wèn)題做出處理，最大程度保證輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定，為人們生產(chǎn)生活提供長(zhǎng)久穩(wěn)定的電力保障，維護(hù)社會(huì)發(fā)展。