基于配电网架空线中无人机巡视应用分析论文_孟亨

基于配电网架空线中无人机巡视应用分析论文_孟亨

(国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西吕梁 033000)

摘要:架空线路是电力传输的主要形式之一,我国架空线路分布广、长度长,线路环境复杂,其安全稳定运行直接影响供电系统的可靠性。配电网架空线裸导线高度低,容易与树木、建筑物等接触造成短路,沿海等高腐蚀区域和高污染区域的架空线路导线腐蚀快,应用年限短,急需采取导线防腐措施,本文对基于配电网架空线中无人机巡视应用进行分析,以供参考。

关键词:架空线;无人机巡视;应用分析

引言

目前城市配电网仍以架空线路为主,配电架空线路走廊环境多样且复杂,是影响电力系统可靠性的重要关键环节。配电架空线路在城市环境中覆盖面极广,经常面临如鸟巢活动、大型机械高空作业、导线覆冰、树木生长、火灾、飘挂物等可能造成架空导线故障的事故性风险。然而配电网线路覆盖面广、走线复杂,目前仍没有有效的监控技术能够大范围全方面地对所有架空线路进线实时监测。

1无人机的基本含义

无人机是基于飞控技术,搭载专用的任务载荷,执行自动飞行任务和其它相关工作的无人驾驶航空器。相较于载人飞机,其最主要特点是没有飞行员随机飞行,飞机上也没有生命保障系统设备,成本低、风险小、操控相对简单,是配电线路巡检检测的非常有效工具。现常见的无人机飞行平台有:多旋翼无人机、单旋翼无人直升机、固定翼无人机和组合翼无人机等新型布局的各种无人机。

2输电线路巡检的重要性

输电线路是电力系统的重要组成部分。因为输电线路的运行环境比较恶劣,建设区域内的地形地貌也比较复杂,线路运行中不但要承受正常的机械载荷和电力负荷的内部压力,还要经受雷击、强风、污秽、滑坡及鸟害等外界侵害,这些情况将会使线路上的各个元件老化。因此,一旦在安全巡查的过程中没有及时发现线路存在的问题,就会对电力系统的供电质量产生影响。通过对输电线路的巡视检查来了解线路的运行状况及周围环境的变化,及时发现设备缺陷和隐患,从而预防事故发生,保证线路的安全稳定运行。

3架空线故障评估方法

对连续一段时间内的检测结果进行聚类处理,若连续一段时间内的检测结果都很相近,则可根据其中一项检测结果判定是否发生架空线路故障。若在一段时间内的检测结果中出现了无法全部聚为一类的结果,则可以对该项检测结果进行预警,可以判定为此张图像内的架空线路有发生故障的可能性较大。

4无人机配电网架空线巡检

配电网架空线中采用无人机巡视,有着传统巡线方式无法比拟的优势。第一,不受外界环境因素的影响和制约。由于很多线路都建设在室外环境,一旦遇上大雨和暴雪等天气,工作人员将无法完成安全巡视工作,而使用无人飞行机设备,就可以避免这些不利的因素,减少因安全巡视工作而造成的意外和伤害问题。第二,无人机的灵活性。利用无人机通过多角度不同的位置的观察,就可以发现线路中存在的缺陷、隐患。第三,是无人机具有作业速度快、测量数据量大、自动化程度高等优点。第四,无人机与各种可见光和红外测温设备搭配进行巡检任务,可以全面了解配电网架空线运行情况。通过无人机对配电网架空线拍摄出来的影像图片,可以对配电网架空线存在的缺陷问题进行及时的发现和解决,第五,无人机巡检可以降低巡检成本,最大限度地减少线路故障造成的损失,保障输电线路的正常运行。因此,无人机非常受电力系统的欢迎。

5巡视检测的具体内容

架空线路的环境通道方面,检查各类建筑物,树木与导线之间的距离是否安全;线路下方区域是否有影响线路安全的施工操作;线路的附近是否存在易燃易爆物品或烟火的堆放;对线路的影响区进行压力的添加后是否会出现坍塌或裂缝现象;线路附近是否存在有危险物漂浮的现象。

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6无人机应用在输电线路巡视架空线中的关键性技术分析

为输电线路状态巡视的稳定发展提供重要保障,输电线路的巡视制度在无人机的巡视技术发展中能体现得相对明显,主要是由于巡视制度为无人机巡视技术提供了发展导向,使得两者能充分融合。对于无人机巡视期间可能产生的巡视问题,无人机应当以先进的技术为依托,不断对无人机运用技术进行优化与完善,从而提高自身的应对能力与解决故障问题的能力。由于无人机巡视方式的人力资源成本投资较低,所以能对线路故障进行全面的统计,从而得出输电线路故障的发生概率,由此而改善巡视的方式与检查的力度。在科学技术不断进步的影响下,使得无人机巡视技术已经成为输电线路巡视工作中的主要方式,一方面无人机巡视技术要对PRTV进行全面的检测。特别是针对输电塔较高的情况,利用无人机巡视技术能直接降低人工巡视的风险与时间。另一方面,针对错综复杂的电网系统,尤其是在经济发达的地区,各类水泥泵车,吊车等大型机械设备都会对线路造成直接性的破坏。运用无人机巡视技术,能对这些故障进行巡查和拍照,从而为电路故障处理方案的制定提供相应的依据。

7在配电网架空线路巡视工作中无人机巡视的应用原则

特殊瞬时类型的工作原理描述了这些相对特殊的瞬时操作,即山体滑坡,以及在浏览配电网架空线路的同时的一些常见瞬时操作。二、电源保护;三是防风和防洪;四、森林火灾;五、非法建筑物;六、悬浮物;七、建设工作;八是采石;九没有横跨渔场的警告牌。十是鸟害;11是存在藤蔓植物等情况的纯诗。在这种情况下,如果天气条件更好,同时满足领空条件,则可以通过无人机快速巡逻配电网的架空线路。

8输变电线路巡视架空线中应用无人机的要点

瞬时点、网格分布范围比较广,周围地形复杂,完全依靠人工漫游不能提高生产率,还存在各种安全风险。此外,巡视中发现的问题未完全复制到现场,无法咨询,而且很难通过对巡视的专业技能水平提出新的要求来确保问题判断的准确性。因此,在实际巡视过程中,相关人士坚持实事求是的工作原则,合理规划无人机航线,尽可能将线路GPS坐标输入巡视系统,使无人机始终沿着预设的路线自动巡视,从而大大提高了巡视工作的效率。传统的检查模式通常以纸面形式记录,无法归档统计数据,应用无人机后,基本上实现了数字和电子共享保留的目标。

9在配电网架空线路中无人机巡视的主要应用

为了实现无人机的飞行和中继模式以及无人机线路巡视的地平线工作要求,必须适当合理地应用中继转发通信模式。此模式的主要内容如下:首先是中间地面传输模式。其次是航空中级转发模式等。通过分析空中转发模式,可以看出其优点主要如下。第一,检查比较灵活。第二,系统结构比较简单。第三,维护工作比较方便。地面中继转发模式的优点是成本相对低廉,工作模式相对复杂,第二个缺点是操作和维护工作相当困难。

结束语

总之,配电网架空航线的巡视已经逐渐发展成无人机巡视模式,既能有效保证巡视工作的效率,又能有效保证巡视工作的质量,因此要加强无人机巡视工作的讨论,进一步促进其在配电网架空线巡视工作中的应用。

参考文献

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论文作者:孟亨

论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/8

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