无人机在架空配电线电路中的应用论文_赖启文

赖启文

(广东电网有限责任公司韶关供电局 广东省韶关市 512000)

摘要:利用无人机对配电网线路进行检测,有助于提高检测效率,取得较好的经济效益。无人驾驶飞机检测作为一种高效、安全的检测手段,必将成为现代配电网架空线路检测的主流方法。目前,国内外对配电网线路无人机检测进行了大量的研究,随着无人机性能的不断提高,其在配电线路检测中的优势将更加明显。特别是山区线路检测存在效率低、检测效果差等问题。为了提高配电网架空线路运行和维护的效率,可以有效地降低配电网一线人员的检测压力。

关键词:架空配电线路;无人机;应用实践

引言

随着电力消耗的不断增加,对电力系统的稳定性和安全性提出了更高的要求,但电力系统的正常运行离不开对配电线路的运行和维护。这是保证电网稳定运行的基础,因此有必要加强对配电线路的维护和管理工作。以安全第一、预防为主要原则,保证配电线路运行的稳定性,运行维护部门要做好线路日常工作中的检查、检测、维护和管理工作,利用先进技术,不断积累工作经验,确保线路安全运行。

1.巡检平台的选型

目前,配电线路的架空线路大多是人工巡检的,但由于部分地区工作量大,地形复杂,巡检工作难度大,容易发生事故。人工巡检不能提高检测效率,而且容易造成人力资源的浪费。直升机检验成本高,增加了配送企业的成本支出,审批过程繁琐。随着无人机技术的不断发展,无人机技术在配电网线路检测中的应用,有助于进一步提高巡检效率,提高管理自动化水平。用于配电网架空线路无人机巡检的飞机分为直升机和固定翼无人机。如表1所示,对这两架飞机的参数进行了比较。图1显示了直升机检查飞机。

表1 无人直升机和固定翼机参数比较表

图1 直升机巡检飞行器

直升机巡检速度较快,检查质量较高,可从多个角度拍摄,为维修人员提供高清图片。

2.无人机应用于配电网架空线巡查原则

2.1日常巡视原则

无人机主要用于基本、电线、接地装置、塔台倾斜等无法通过飞机巡检的区域,进行近距离巡视,部分位于山坡、河网、山坡等人工进入困难的塔台,以无人机巡逻为主,人工检查为辅助模式;在人口密集地区,城市区域主要为人工检查,无人机巡逻作为辅助。

2.2特殊巡视原则

滑坡、供电、防风防汛、山火、违章建筑物、浮动物、建筑作业、采石、未经警告的鱼塘穿越、鸟类损坏、藤蔓等特殊检查,在天气好的情况下,在空域允许的情况下,应优化无人驾驶飞行器的使用,进行快速检查。在不允许的情况下,应进行人工检测;交叉、树篱、接地电阻、红外测温等检测应以人工为主,辅以无人机;由于无人机具有较好的前景和可存档性,故配电网塔瓷瓶的雷击点应由无人机检查,夜间检查应以人工检查为主。

2.3单线路故障巡视原则

单线故障检测操作的实施应以无人机检测为主,实现快速跨越无人机快速定位路径。

2.4自然灾害巡视原则

无人机可以进行现场调查,以便更快、更及时地获取信息,为抢修人员获取第一手现场信息,为应急维修设备和人员的准备提供更有效、更及时的参考,提高抢修工作的效率和质量。

3 无人机巡检的应用

3.1 无人机巡线

由无线遥控无线电或其自己的程控装置操作的无人驾驶车辆。无人机可以携带可见光、红外热成像、紫外成像等设备对传输线进行高精度的检测,高精度无人机还可以进行定点悬停检测,不仅克服了地面巡逻队距离太远、观测视场角太小的问题,而且解决了直升机线路巡逻成本高、安全性差、精度低的问题。

3.2无人机线路巡检应用模式

在实际线路巡检操作中,需要将不同类型的无人机、继电器方式和设备有效地结合起来。该组合工作模式适用于平原和山区高架桥的巡检。无人机在分销高架桥巡检过程中有以下应用模式:

3.3.1 中型无人机和地面中继模式

这种模型常用于无人机无法直接连接到机载设备的情况,即无人机与测控车之间的距离不再在直接范围内,或者无人机与测控车之间存在目标阻塞,如图2所示。在巡检前,无人机的飞行轨迹需要根据检测线的情况来确定,以保证无人机以最合适的方式对线路进行巡检。对于无人机的飞行高度、飞行角度、离线距离、飞行速度等飞行轨迹的设定,有必要对无人机巡检后的飞行轨迹进行连续测试和总结,从而总结出最合适的飞行轨迹。无人机用于巡航时,需要进行双程巡逻,无人机返回发射场时,也要以同样的方式巡检故障和隐患,这样才能更方便地从不同的角度掌握线路的运行情况。

图2 中型无人机和地面中继巡检模式

3.3.2 中型无人机架空中继模式

这种模式可以弥补地面中继模式的不足,在数据链路上加设 1 架中继飞机,如图 3 所示。

图3 中型无人机加空中中继模式

无人机将获得的图像和遥测信号发送给中继飞机,中继飞机将其发送到地面车辆终端,地面车载终端发出的指令也通过中继飞机发送到无人机终端,从而有效地控制无人机的巡检工作。

4.结语

架空线路受自身特点的影响,容易受到恶劣气象条件的制约,造成线路故障。无人机技术作为作业环节的关键环节,必须及早发现和解决,并尽快进行抢修,最大限度地解决线路的潜在隐患,为巡检工作的顺利开展提供支持。无人机作为架空线路巡检作业的重要工作内容,为了及时解决这类问题,必须关注无人机巡检技术中的相关问题,以充分发挥其研究的启发价值,避免因故障或损坏而造成的配电线路问题。

参考文献:

[1]罗明志;;配电网架空线中无人机巡线应用[J];通讯世界;2014年16期

[2]李力;徐勋建;李波;张红先;方针;;架空线路无人机巡线技术探讨[J];湖南电力;2012年01期

[3]商超;郑建华;苏文楠;;无人机在电力架空线路巡视中的应用[J];中国石油和化工标准与质量;2019年04期

(上接第121页)

4建筑电气供配电线路的设计方法

4.1电器分类设计

现代人们的日常生活中,建筑用电的种类比较多,在进行系统供配电设计之前,要针对正常的使用需求来进行设计,要保证整体设计方案的有效性。社会的高速发展之下,人们日常生活离不开这些电器。因为电器品种非常多,因为设备的不同,所以在供配电系统设计中,还存在很多不符合规定的情况存在,比如大功率电器线路设计不合理的情况。因此,在进行建筑电气供配电线路设计时,要综合分析电器的种类,要选择具备较高稳定性的设计方案,确保所有的电器设备都能够满足运行稳定性的需求,从而可以有效的保证电器设备在运行中的安全和稳定,不会发生安全事故。

4.2照明系统节能技术

国际照明委员会提出照明系统节能原则包括根据工作视觉决定照明水平、采用眩光值在规定范围内的高效率灯具、人工照明与天然光结合等。照明系统的节能不仅是单纯追求高效低价,是应提高整个照明系统的能效。《建筑照明设计标准》规定了工业与民用建筑的照明设计标准值,《室外作业场地照明设计标准》规定了室外作业场地的照明设计值标准。《城市夜景照明设计标准》规定了城市景物的夜景照明标准值。合理确定照明方式,正确采用一般照明、分区照明、和混合照明的应用。严格执行照明功率密度限制,实际设计中必须尽量减小功率密度值达到节能的目的。选择高效光源,LED照明灯具与三基色直管荧光灯,金属卤化物等相比具有寿命长等特点,但其光线不够柔和,随着技术的进步,白光LED灯研制成功,其应用将逐渐扩大。

4.3分路供电设计

因为建筑结构内部存在有大量的高负载电器设备,电源与接地要求等都会受到负载大小的影响,因此,进行分路供电是非常有必要的。比如,照明线路中的荧光灯,其是一种非线性负荷,电器设备在日常工作的过程中也会因为工作状态而出现谐波的情况。再比如,计算机房等负载比较大的供电设备在进行线路的设计时应该进行独立设计,同时还应该使用不间断电源,这样就能够消除意外停电的问题。在进行大型建筑供配电线路设计时,应该设置集中控制的装置,从而可以有效降低电能损耗。

5结束语

科学合理的供配电线路节能设计方案就成了建筑行业所翘首以盼的东西,越来越科学合理的供配电线路设计不仅能保证电气系统的安全稳定运行,而且能更多地节约能源,提高经济效益,走可持续发展之路。

参考文献:

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[4]马晓娜.建筑电气中的供配电线路设计探究[J].城市建设理论研究(电子版),2018(25):10.

[5]李辉.电气工程供配电安装技术重点探析[J].中国战略新兴产业,2018(36):207.

论文作者:赖启文

论文发表刊物:《河南电力》2019年2期

论文发表时间:2019/10/12

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