摘要:输电线路是电网的重要组成部分,输电线路的安全可靠运行关系到整个电网的安全稳定运行。传统的人工运行维护存在巡视检查不到位,发现问题不及时,劳动强度大等问题。随着一些新科技、新技术的出现,使实现输电线路运行维护工作智能化成为可能,从而有效地提升输电线路的维护水平以及维护效率,降低运维人员的工作强度,进一步的提升电力企业的经济效益。
关键词:输电线路;智能化;运行维护技术
1输电线路智能化运行维护的相关概念
输电线路智能化运行维护的提出是电力企业发展的结果,也是确保其线路安全的根本需求。线路整体的自动化与安全性在最初的电路检修中受到了关注,并且取得了不错的效果。但随着电网线路的复杂,简单的故障检修不再适用。基于此,智能化运行维护被提出并且得到了广泛的应用,其加速了我国电网改造的进程。输电线路智能化运行维护主要是指对正在运行中的电网输电线路故障进行判断和查找,并且对故障部位实施自动切除,故障维修后自动恢复,从而不影响其他元件的正常运行。该系统的故障处理具有选择性和针对性,与以往的运行维护模式相比更加先进。
2输电线路运行维护智能化的必然性
2.1输电线路运行维护智能化出于安全需要
输电线路敷设路径的地理条件多样化,使其不得不面临多种潜在的安全问题。大量电缆、电线容易出现老化、破损等现象。由于工程量较大,因此其检修和维护具有一定的困难。线路故障很容易造成触电伤害或者电器元件损坏,影响其正常工作。而建立智能化的维修设备则可对故障发生区域和类型进行提前预警,以便于检修人员及时发现存在问题的线路,并进行及时的检修,提高检修效率。因此,我们说,故障定位等智能化体系的建立是输电线路运行维护安全的必然需求,对电力企业发展具有积极作用。
2.2输电线路运行维护智能化具有实用性
在信息处理工程中,输电线路智能化运行维护体系合理的使用了网络处理这一方式,使信息整合效率得到提高,并且处理过程更加精确,以便于对线路运行现状进行正确的把握。以此而进行的线路改造也更加准确,也降低了整个系统的损耗,具有实用性。当然,输电线路智能化也能够很好的保护其周边环境,实现了三围一体化的保护模式。经过总结与分析后,对电网输电线路的维修具有针对性,减少了土地的使用,降低了资源浪费,因此具有积极作用。
3输电线路智能化运行维护技术研究
从输电线路智能化运行维护的定义可以看出,其实现的关键主要是运行数据的采集、传输、分析和处理能力。如何提高这些能力将直接决定该技术在输电线路运行维护中是否起作用的关键。对于运行数据的采集,近年来传感器技术不断发展,开发出了许多微型的具有很高精度的廉价传感器,将它们大量应用于输电线路中在理论上能满足运行数据采集的要求,但是需要投入大量的财力和人力进行安装。而要将采集的大量状态数据传输到处理中心需要提高传输能力,可以使用卫星网络通信技术建立一个远程网络系统,以实现远距离大数据传输。当数据传输到处理中心后,数据的处理分析时整个维护的重中之重。如果数据处理能力跟不上输电线路负载变化速度,那么在切断故障元件或部分时,会引起相关联的非故障元件或部分出现异常反应,严重时可能造成连锁反应,出现大面积停电事故,无法保障线路的可靠性和安全性。因此,必须充分的结合计算机技术和智能化设计思路,对输电线路数据的分析和处理能力进行提高。
除了在数据采集、传输、分析和处理能力方面需要提高外,整个智能化运行维护的体制也是实现该技术的关键。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆好的运行维护体制一般包括“三集中、九统一”,如:集中管理、集中维护、集中监控和统一的操作维护管理制度、统一的技术装备水平等。在实现输电线路智能化运行维护时,可建立维护中心,对输电线路和相关设备从地域、电压等级等方面进行分级维护和集中维护。
4输电线路智能化运行维护的实现方法
4.1输电线路GIS三维图像静态可视化
输电线路地理信息系统GIS是通过GPS。遥感系统和激光雷达扫描等技术实现的,结合三维地形图和二维平面图无缝对接,将输电线路杆塔显现在地图上,构成输电线路网。该方法可视化程度非常高,但是前期成像工作复杂,不适用于我国大面积输电网成像,并且制作成本非常高。
4.2使用机器人巡线维护
由于我国地域辽阔,电力资源分布不均,高电压等级的输电线路都在偏远地区和野外,使用人力巡线工作量大且效率不高,地形环境影响大。因此,使用机器人在线巡线维护可以有效的解决上述问题。通过现有的机器人应用实例知道,配备了检测仪器(红外检测仪、可见光摄像机)的机器人可沿导线行走,将检测的信息传送给地而装置,进行分析处理。这种方法可以有效地降低人为工作量和避免地形条件的影响,但是气候环境特别是冰雪暴风对机器人巡线有较大影响,且研发经费过高,因此还未得到广泛使用。
4.3无人机巡视
无人机巡视是通过一种无线电遥控或自载程序操纵无人驾驶飞行器进行的巡视方法。该方法涉及多个高科技领域,研究难度和科技含量较高,应用起来受到较大限制,现仅有个别地区在进行试点使用。但是该方法有其独特的优势:巡视过程中无需载人,提高巡视续航能力;操作简单,不受气候影响,且巡视速度快,因此效率比机器人巡视高很多;同样可以降低人员工作量和不受地形影响。所以,随着输电线路智能化运行维护的发展,无人机巡线必将成为一种速度快、效率大、发展潜力大的巡线方式。
4.4输电线路在线监测系统
输电线路在线监测系统事通过各种探测器对输电线路的温度、湿度、所受风速风向、覆冰积雪状态等进行监测,通过数据传输到监控中心,监控人员根据在线监测数据和图像对现场情况进行分析,调度和指挥专业抢修人员对事故进行抢修和检修。这样就形成了一个集中监控,分散处理的监控系统,能随时对输电线路进行监测和维护。通过多年的发展,根据监测状态的不同,输电线路在线监测系统主要可以分为输电线路覆冰在线监测系统、输电线路风偏在线监测、输电线路杆塔倾斜在线监测系统、输电线路导线温度在线监测系统等。输电线路在线监测系统科做到实时监测、全天作业和进行预测性分析,这是输电线路智能化运行维护实现的重要方法,且对其研究较多,了解也更深刻,因此,如今得到广泛的应用。
结语
随着智能电网的不断发展,输电线路智能化运行维护技术还有待提高,本文通过对输电线路智能化发展现状和智能化运行维护技术的研究做了简要介绍,同时指出了实现输电线路智能化运行维护的关键所在,根据这些关键点,提出了输电线路地理信息系统、机器人巡线、无人机巡视和在线监测系统等实现方法,也为输电线路智能化建设指出了方向。
参考文献:
[1]肖东明.输电线路智能化发展方向分析[J].中国电力教育.2012.
[2]张逸群.输电线路智能化建设研究与探讨[A].2011年亚太智能电网与信息工程学术会议论文集[C].2012.
[3]赵驰.智能化变电站运行维护技术研究[D].天津:天津大学.2011.
论文作者:李松,王雁鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/6
标签:线路论文; 运行维护论文; 在线论文; 电网论文; 监测系统论文; 机器人论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第6期论文;