姜馬超 李殿俊
國網鶴壁供電公司
探析輸電線路智能化運行維護技術
姜馬超 李殿俊
國網鶴壁供電公司
輸電線路是電網的重要組成部分,其運行維護是電力企業日常工作的重點內容,是電力企業管理中尤為重要的一項工作。同時,近年來輸電線路運行的外部環境越來越復雜,運行中不可避免的發生各種各樣的故障或存在安全隱患,不僅加大了運行維護難度,也影響著輸電線路的供電安全性與持續性。為此,輸電線路智能化運行維護這一概念被提出,借助衛星網絡通信技術、輸電線路在線監測技術等尖端技術對傳統的運行維護方式進行革新,極大的提高了運行維護技術水平和工作效率,減輕了運維人員工作強度,產生了巨大的現實意義。
輸電線路;智能化運行;維護技術
智能化輸電線路借助于計算機技術、無線通信技術、微電子技術,實現了電路的自我檢測與自我修復功能。在整個智能化系統中,電網的實時狀態數據能夠通過通信網絡傳輸給主控計算機,計算機完成數據的處理工作并判斷電網的運行狀態是否正常,如果出現問題將通過命令的方式對線路進行檢查,并啟動故障排除流程。由此可見,智能化的輸電線路能夠節約大量的人力資源,提高電網抵抗外力破壞的能力,提高輸電網絡的可靠性。
對輸電線路的運行維護智能化需求進行分析,首先,在安全性方面,由于輸電線路的敷設路徑中會遇上很多的惡劣地理及自然條件,其安全性會受到各種威脅;此外,電力設備會隨著運行年限的增長逐漸發生老化現象,很容易導致線路的故障,其穩定性受到威脅。建立輸電線路的智能化運行維護系統后,可以智能化的進行事故診斷和故障定位,在發現故障后可以第一時間提供有效的解決措施;可見,建立健全智能化輸電線路運行維護系統是其安全運行的需要。其次,在實用性方面,在輸電線路的智能化運行維護系統中,采用了計算機技術等科學處理方法,可以進行大量信息的整理分析,對線路運行效率的有效方法進行結語,并借此對運行進行有效改善,從而降低電能損耗,提高其實用性。再次,在信息化建設方面,在未來的電網發展中,輸電線路的信息化是必然趨勢,也是電網正常運行的必要條件;輸電線路的智能化與該要求相吻合;最后,在周邊環境的保護上,輸電線路的智能化能夠保證其安全可靠的運行能力,提高輸電線路的輸電效率,減少線損,從而減少征地面積,保護周邊環境。
3.1 衛星網絡通信技術
將衛星網絡通信技術應用在輸電線路智能化運行維護中,改變了傳統的電力數據交換形式,也促進了電網數據收集系統的優化方式,盡管期間存在一些信號故障問題,也能對其進行及時解決,并實現快速傳遞的手段。衛星網絡通信技術是利用遠程系統來實現的,能夠將數據進行遠距離傳遞以及提供有效的維護技術。該方式盡管在較遠的距離,都能利用遠程監控對運行工作實施維護行為。隨著我國衛星網絡技術以及網絡信息技術的不斷發展,實現輸電線路的智能化系統的運行以及維護,為我國電網工作的維護運行提供有力保障。
3.2 在線監測技術
輸電線路的在線監測系統是電網智能化的基礎。在線監測系統中的探測器能夠完成對輸電線路周邊溫度、濕度、風速、風向等環境因子數據的采集,并借助于無線通信系統將這些數據提交到控制主機,監控中心的工作人根據接收到的數據和圖像對現場情況進行分析,確定故障發生的原因,從而調度和指揮專業人員對電路進行搶修。在實際運用中,在線監測系統包含四大部分:監測中心、線路監測分機、通信網路、監測信息。目前,工作人員已經能夠借助于該系統實現對電路線路異常情況的判斷,甚至預測可能出現的故障,大大提高了輸電線路的可靠性。
3.3 智能化故障處理技術
過去,輸電線路一旦發生問題,電力部門首先會切斷故障源,并通過交換線路的方式保持電路的暢通。但是隨著電力輸送網絡復雜程度的提高,這種根據故障發生位置來調整電路線路的方式逐漸暴露出一些問題,例如,當線路出現問故障后,根據系統設定,該線路不再使用而是通過其他線路將電能繼續輸送給用戶,這種做法很可能造成電氣設備信號異常或電路復負載現象,引起更加嚴重的線路故障。隨著處理器技術的不斷進步,計算機的運算能力實現了跨越式的發展,如果將計算機技術應用到電力系統中,則能夠更加科學合理地解決電路故障,通過對當前電路現狀的分析以及通過對過去電路故障的總結,能夠及時切除故障線路并對問題進行修復,大大減少了連鎖事故發生的可能性。
3.4 無人機巡視技術
將無人機巡視技術利用在輸電線路運行維護工作中,在較大程度上,不僅能提高線路的巡視質量和巡視效果,還能促進輸電線路運行維護工作的智能化以及自動化發展,從而為電力企業獲得較大的經濟效益以及社會效益。無人機巡視技術在實際利用期間,主要表現為兩種方式,一種為無人機飛行模式,一種為無人機通信系統中的繼模式。對于無人機的飛行模式,在無人情況下,為了避免因垂直飛行引起輸電線路的損壞現象,實際飛行的航線與輸電線路之間應保持在一定距離內,特別是斜上方的飛行方式是最佳的選擇。而且,為了提高無人機的巡視效率,在具有良好的掃描視角上,還應根據輸電線路的方向實現單項飛行,如果期間并沒有實現最佳的巡視效果,就應在輸電線路兩側返回,重復進行飛行作業。對于無人機通信系統的繼模式,它主要優化了無人機飛行的缺點,與無人機飛行模式不同,它不僅巡視的線路比較長、覆蓋面積大、體現靈活性的巡視效果,還能減少輸電線路受電磁波的干擾,盡管在比較復雜的地形上,也能進行巡視工作。
綜上所述,輸電線路智能化運行維護的應用與建設,是出于線路運行安全性和電力行業信息化建設的需求,是輸電線路運行維護發展下的一種結果。在輸電線路運行維護中應加強輸電線路在線監測技術、智能故障處理技術等核心技術的應用與研究,實現智能化的運行維護,提高運行維護工作質量和效率,最大程度的保障輸電線路的正常運行。
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[2]陳德權.輸電線路運行、維護智能化研究與探討[J].硅谷,2012,20:83+94.