关键词：超声波；带电检测；数据集成应用；配网线路
1超声波带电检测数据内容
1.1超声带电检测基础信息数据
基础信息数据包括超声波带电检测的检测作业编码、基本检测信息、人员信息、检测环境信息、试验仪器信息、缺陷描述信息、图像信息以及其他信息等其中部分次要信息缺省为隐藏模式。根据所存储的基础信息数据，超声波带电检测资料库可以完成基本的数据浏览、查询、统计的功能，但由于建库初期缺陷样本资料较少，并可根据需求生成单次检测的数据报告。
1.2检测结果的音频数据格式
上述超声波带电检测资料库，还保存了超声检测结果的超声信号音频文件，以WAV音频格式保存，该文件中包含音频信息及音频数据两部分，音频信息中包含音频文件名、数据压缩类型、声道数、采样率、采样数、时长、采样位数等信息。以某次检测结果为例，音频文件中的音频数据是一组M×N矩阵，M指采样数量，在本例中为159950，N指声道数，在本例中为1，数据格式为INT16，用于存储模数转换后-32768～32768的整数。例中，共存储数据量为159950，采样时长9.9969s，每秒采样16000次。
2架空配电线路带电检测数据的业务属性
一般情况下，10kV配电线路无架空地线，杆塔主要是用来安装横担、绝缘子和架设导线。配电用的杆塔按受力分悬垂型与耐张型杆塔；按材质不同可分为木杆、水泥杆、钢管杆及（窄基）铁塔等。但在实际工作中习惯按用途划分，按用途分类可分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔、终端杆塔、分歧杆塔、T接杆塔和跨越杆塔7种基本形式。直线杆塔又叫过线杆塔、中间杆塔，用字母Z表示。直线杆塔用于耐张段的中间，是线路中用得最多的一种杆塔。正常情况下，承受导线的垂直荷载（包括导线的自重、覆冰重和绝缘子重量）垂直于线路方向的水平风力。当两侧档距相差过大或一侧发生低断线时，承受由此产生的不平衡张力。耐张杆塔又叫承力杆塔，用字母N表示，用于线路的分段承力处。正常情况下，除承受与直线杆塔相同的荷载外，还承受导线的不平衡张力。在断线故障情况下，承受断线张力，防止整个线路杆塔顺线路方向倾倒，将线路故障（如倒杆、断线）限制在一个耐张段（两基耐张干之间的距离）内。10kV线路的耐张段长度一般为1～2km。根据具体情况，也可以适当地增加或缩短耐张段的长度。转角杆塔用字母J表示，用于线路转角处，既承受导线的垂直荷载及内角平分线方向的水平分力荷载，又承受导线张力的合力。转角杆的角度是指转角前原有线路方向的延长线与转角后线路方向之间的夹角。转角杆的位置根据现场具体情况确定，一般选择在便于检修作业的地方[1]。终端杆塔用字母D表示，终端杆塔位于线路首、末端，发电厂或变电站出线的第一基杆塔是终端杆塔，线路最末端一基杆塔也是终端杆塔。它是一种能承受单侧导线等的垂直荷载和风压力，以及单侧导线张力的杆塔。分歧杆塔一般用于当架空配电线路中双回路分为2个单回路线的杆塔，T接杆塔一般用于当架空配电线路中把一条线接到干线上去，T接位置处的杆塔就是T接杆塔。跨越杆塔一般用于当线路跨越公路、铁路、河流、山谷、电力线、通信线等情况。
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3配网超声带电检测与GIS的关联性
3.1国网GIS基础公用平台
这是指用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。国家电网公司GIS公用基础平台，基于GIS技术构建，对电网空间数据、基础地理数据和相关数据进行管理，为各级国家电网公司和国家电网公司各个部门提供功能服务和数据服务的软件系统和运行规程。国网GIS系统利用地理空间数据将用户所关心事物的空间数据、属性数据、拓扑数据和时态数据准确真实、图文并茂的输出给用户，GIS系统与电力系统的生产管理紧密的结合在一起，在配电网管理方面，主要用于配电网模型管理，信息查询、统计、定位，电网空间及拓扑分析，电网专题图管理，生产图纸管理，图形化业务管理等，通过GIS系统可以直接查询配电网电力设备的编号、模型、属性、位置及各类状态信息[2]。电网GIS注重电网资源的空间位置和拓扑图形数据，PMS注重电网资源的台账和生产运行数据，这两个系统都与电网生产管理有关，两者的结合能有效提高电网生产、运行的管理水平。
3.2配网超声带电检测与国网GIS平台的关联性
国网GIS系统对配网超声带电检测的支持包括配网生产管理和超声缺陷诊断两个方向。（1）配网生产管理。国网GIS平台对配网线路带电检测的主要支持应用包括消缺工作管理和线路巡检工作管理，对消缺工作管理的支持主要是指电力线路巡检发现异常或缺陷，不能高效地进行定位，GIS平台通过提供电网空间数据进行缺陷定位，实现对消缺工作的及时管理，保证供电服务质量和供电可靠性指标。在线路巡检工作方面，传统的方式导致制定线路巡检计划周期长，不方便制定特巡计划和临时性的巡线方案，且对巡检执行情况不能很好地进行监督和管理，通过GIS系统可以巡检计划制定，巡检路线叠加分析，合理规划路线并避免漏检情况发生[3]。（2）超声缺陷诊断。国网GIS平台为超声缺陷诊断提供配电网设备基础数据及GIS数据，辅助对设备缺陷进行空间定位，结合带电检测结果进行数据二次定义，完成配电网设备缺陷统计分析等工作。
3.3配网超声带电检测诊断流程
在传统模式中，现场带电检测作业结束后生成报告单，根据被检设备信息查询对应的PMS数据库、GIS数据库以及国网物资库、试验库等，取得相关数据并进行数据关联，辅助对带电检测结果进行诊断，以线路绝缘子缺陷为例。诊断过程分为数据关联、缺陷定位、缺陷分类、缺陷诊断及缺陷处置五个阶段，在数据关联阶段，根据被检设备编号等信息，在各数据库中取得相关数据，将现场带电检测结果数据与设备基础数据、地理位置数据、采购信息数据、历史试验数据、人员信息扩展数据等进行护具关联，构成统一的诊断数据[4]。在缺陷定位阶段，根据带电检测数据中的缺陷编码，确定超声缺陷所属类型以及所处地理位置，以架空线路中绝缘子类缺陷为例。在缺陷分类阶段，进一步判断绝缘子种类，这一部分数据来源于国网PMS平台，根据绝缘子类型及安装场景，初步判断缺陷情况，也可以关联缺陷库，查询同类型缺陷报告，辅助缺陷诊断。在缺陷诊断阶段，根据国网GIS数据平台提供的地理空间数据，综合判断是否属于区域性共性缺陷，以及缺陷所影响的用户重要程度，若为重要用户，则提高缺陷危险等级，在此阶段给出缺陷诊断结果，即一般、严重还是危急缺陷。
结束语：
综上所述，文章基于配网超声波带电检测数据的业务属性进行分析，提出了配电网超声波带电检测数据的信息模型，建立了带电检测数据、PMS生产管理系统以及电网GIS等数据的统一建模方法，实现了数据的集成应用。
参考文献：
[1]谌牧晨,吴水锋,钟理鹏,袁培.一起330kV GIS超声波带电检测异常分析[J].湖南电力,2018,38(02):68-70.
[2]杜伟,陈珉,于淼,王鸿学,林敏.超声波局部放电带电检测方法的研究现状与发展[J].浙江电力,2017,36(10):43-49.
[3]张锋.高压开关柜局放带电检测数据异常分析及处理措施[J].科技与创新,2016(21):114-115.
[4]邱文燕.基于超声波在带电检测技术中的现场应用[J].黑龙江科技信息,2016(24):16.
论文作者:张德军 彭广
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/16
标签：杆塔论文; 数据论文; 缺陷论文; 超声波论文; 线路论文; 超声论文; 电网论文; 《当代电力文化》2019年 19期论文;