架空輸電線路無人機人工聯合巡檢模式研究

何卓陽

摘要：電力作為日常生活中重要的組成部分，發揮著重要的作用。隨著科學技術的不斷提升，架空輸電線路的檢修工作也在逐步提升中，無人機就是結合科技發展所采用的先進的技術支持。文章分析了傳統人工巡檢所存在的弊端，探討了引進無人機進行巡檢的優勢，最后對無人機人工聯合巡檢的便利之處進行了總結。

關鍵詞：架空輸電線路；無人機；人工聯合巡檢模式；電力系統；檢修工作 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM755 文章編號：1009-2374（2016）15-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.013

隨著科技的進步，各個領域對新能源的開發利用已經逐漸得到了普及，在分布式光伏、水電、火電、風電以及生物等方面新能源的接入，使得傳統式的配電網在實際運行的靈活性、經濟性與安全性上都面臨著巨大的挑戰。現在社會經濟的快速發展，對我們的配電網也提出了更高的要求，其核心就是促使配電網能夠在供電的可靠性、適應性方面變得更強，更能適應現實電網的需要，在最大程度上減少因電網問題給用電帶來的影響。應用電和安全方面的需求，現在傳統模式下的配電網往主動配電網的過渡和轉變必須完成。

就目前而言，在電網的相關研究上主要分四個類型：第一類主要是進行研究分布式用電設備對傳統電網的影響；第二類主要是針對主動配電網的基本概念以及研究框架方面；第三類是在主動配電網的運行管理與控制上，主要源于對主動配電網在體系本身還沒有真正形成統一的認識，因此該類型的研究方向大多是針對在電壓的控制、對負荷的控制以及在配網優化與規劃算法上的改進等；第四類主要是針對主動配電網技術在實際可行性方面進行了探討與研究。本文主要是對主動配電網在應用方面進行分析、討論和研究，并做好對新能源的主動配電網系統規劃設計。

1 主動配電網的概念及特征

1.1 主動配電網的概念

在“主動配電網的運行與發展”這個研究報告中指出，主動配電網就是通過使用靈活的網絡技術拓撲來進行管理潮流，以達到對局部范圍內分布式能源進行主動控制和管理的實際配電系統。在分布式能源的界定上，主要有分布式發電、電儲能和可控負荷等。但在實際的發展過程中，由于缺乏核心運算工具，除了少數國家以外，大部分國家都沒有把ADS規劃進配電網和作為運行的必要內容，而且在主動管理和控制方面，現在仍然處于最初級的實用階段。

1.2 主動配電網的特征

在分布式新型能源進行大規模的接入配電網后，主要是以新能源、主動配電網、用電負荷這三個方面為主的結構特征的新配電技術。同傳統配電的不同之處在于，新技術能夠自主地對分布式方面的性能上進行預測與分析，并對可控的一些分布式資源實行管理與控制，以減少或清除能源的不確定性給電網帶來的問題。在實際使用方面具有三個特征：一是分布式資源的可控性；二是在可控能力上較為突出和完善；三是能夠通過控制中心進行協調化管理；四是在網絡拓撲的結構方面可進行靈活調節。

主動配電網具有可控性和可觀性，以充分體現這方面的主動性。在可觀性方面的主要體現是可以做到監測主網以及配電網與用戶方面的負荷同分布式電源的主要運行狀態，在這種情況下來預測其發展狀態，并合理提出相應的優化控制方法；在可控性方面的主要體現是在分布式電源、負荷以及儲能等的控制靈活性方面，當制定出優化協調方面的策略后，就可以利用控制中心來進行執行。在主動性方面的主要體現是在預判能力上能夠及時判斷不安全問題，并根據實際制定出相對應的策略，然后利用控制中心來進行執行，而不像在傳統式的配電網情況下，只能在隱患問題演變成故障后才采取解決措施。

2 新能源發電接入主配電網的影響

2.1 新能源的接入對電能質量上的影響

光伏發電與風力發電都會受到環境氣候的影響，具有間歇性和不穩定性的特點，同時在設備上還會配有整流逆變設備和其他方面的電力元器件，這樣就會產生諧波與直流分量。當諧波電流接入電網當中后，就會造成配電網中的電壓產生畸變，嚴重影響電能在實際使用上的質量問題，同時也會造成部分測量儀表和設備在測量上不準確、嚴重增加負荷，還有可能會造成電力系統出現繼電保護、部分自動裝置錯誤動作的問題，嚴重影響電力系統的正常運行。在并網電量的使用中隨機波動較多，在可調型方面又較差，在并網的時候會產生很強的沖擊電流，同時也會因為沖擊電流造成電網電力頻率出現偏差的問題，電壓也會出現相應的波動和閃變，從而造成在饋線內的潮流產生變化，進而在穩態電壓分布與無功上造成影響的特性，造成電網在不可控性與調峰容量的余度上的變大。新能源在發電單元上的啟動次數過多就會造成配電線路在負荷潮流上的變化增大，進而增加了在電壓調整方面的難度。同時因為在發電的設備采用了大量的電子設備裝置，在實際電壓的調節上和控制上都與傳統的電網有著很大的區別。雖然在正常情況下，新能源在設備上都會裝有逆變裝置，在正常的運轉情況下不會出現向電網進行輸入功率的問題，一旦發生問題，短路就會瞬間向電網中輸入電流，增大配電網的開關上電流強度，極大可能造成電網的開關短路電流超過標準，影響在電網運行方面的安全。

2.2 新能源的接入對網損傷的影響

當將新能源成功接入電力配電網中后，現有的配電系統將會由原來的單向式電源輻射網絡轉變成為用戶之間互聯與多電弱環的網絡。在電網的主要分布形式上將會產生根本性的轉變，在負荷的大小與方向問題上都會變得很難進行預測。這就造成網損不但會與負載等方面因素產生關聯，還會與系統所直接連接電源的具體位置和實際容量的大小都產生密切關系。

2.3 新能源的接入對配電網系統在實時監控上的影響

現在運行的配電網是一種無源的具有放射性的電網，在對信息的采集上、開關的實際操作上和在能源的調度方面的操作都相對簡單，在進行監測、控制管理與高度上都是由供電部門進行具體實施的。由于新能源的接入造成在此方面變得較為復雜，重點需要注意在對新能源接入以后，容易出現的“孤島”現象實施監測和預防。當新能源配電與主配電網實施分離后，仍然繼續往獨立配電網進行輸電，就很容易會產生“孤島”的現象。孤島上的電壓大小和頻率的數值都無法用電網進行控制，一旦電壓與頻率嚴重超出允許范疇，可能造成用戶的相應設備損壞；如果實際負載容量高于孤島中的逆變器容量，就會造成逆變器容量過載，容易造成逆變器的損毀，同時也會給在這方面進行檢測的人員帶來安全危險。如果進行重新合閘操作，就會導致在這條線路上出現再次跳閘的問題，而且在負荷上容易出現在供需上的嚴重不平衡，在實際電能質量的損害上也是相當嚴重的，降低供電的可靠性。

2.4 新能源的接入對配電網的并網標準

就目前來說，我國在新能源的并網標準方面還沒有建立一個統一的規定，大中型的新能源在發電并網上對實際電力系統的安全、電能的質量和電網的調度與運行方面都存在著影響。在接入電網系統后，在有功功率與無功功率的控制方面，電力質量與穿越能力等這些方面的實際檢測方法也不夠完善，主要包括對逆變器、控制器、雙向計量裝置、輸配電裝置以及在安全性的檢測。隨著現在大中型新能源在并網系統上的發展，對電網的兼容能力、電量調度的管理與運行和相關配套政策等各個層次上都提出了更高的標準和要求。

3 對未來新能源接入主動配電網方面的展望

現在物聯網、微網技術、微型風力發電與光伏發電在并網技術的發展趨于成熟，將來在主動配電網的研究上要求必須可以兼容新能源的使用，實現在電力能源上的交互，同時支持多種類的電力能源的靈活接入，最重要的目的是要保證在使用上的方便與快捷。

第一，將主動配電網進行智能化轉變，這樣就可以利用太陽能的光伏發電與風力發電在不受到地域限制的條件下，實現在新能源方面的使用管理，建立一套微型系統，構建成小型的電網，實現在電力上的自如使用。所謂自如使用就是指在實際配電網的低壓側，利用相關技術進行組網或者進行并網，然后再由智能控制器通過智能動作，一旦滿足條件，就可以自行進行電力的組網與并網，達不到電網所需要的條件時，就會自動斷開連接網。這種新型方式不需要建立相應的配電站設施，可以在一定程度上降低附加在配電上的成本和資源消耗，同時也減少配電網中在傳輸上的功率，最大程度上減輕在輸配電網上的負荷，有利于提升在末端電壓與系統針對實際電壓在性能上的調節，減少在線路上的損耗，增加供電企業在這個方面的管理維護難度。

第二，現在電動車行業的發展十分迅速，雖然電動汽車在普及上還沒有達到標準。但是利用電動汽車，可以減少在不可再生資源上的消耗，同時也提高了在環境上的改善。但是，同時也要考慮在電力上的需求，一旦電動車普及，只利用大型電廠的電力來供應是不能滿足現實對電力的需求的。只有在新能源的利用上進行突破，才能從根本上解決我國在能源的方面的問題。就目前來說，還不是電動汽車行業發展的最好時機，只有在解決了電力供應的問題以后再進行這方面的考慮。

第三，主動電網在智能化方面主要包括在數據上的自動采集與應用，在信息上的雙向進行傳輸。通過對配電網在運行商的相關數據進行自動采集，如電壓、諧波、電量、電流等進行監測、控制與分析，從而實現對主動配電網的智能化實時監控功能的使用。

4 結語

綜上所述，為了適應時代的需求，在新能源接入主動配電網所存在的影響方面，必須得到相應的解決，主動配電網是未來的發展方向，新能源在與主動配電網上存在的問題，本文提出的在新能源和主動配電網之間的問題分析，希望可以為以后的研究提供參考和借鑒的

價值。

參考文獻

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作者簡介：詹并（1980-），男，廣東潮州人，廣東電網有限責任公司潮州供電局工程師，研究方向：電網規劃。

（責任編輯：黃銀芳）