智能化平臺在輸電線路運檢方面的作用分析

儲葉頔

摘要：國家電網公司一直在強調“打造堅強智能電網”，“堅強”是指以特高壓電網為主網架、各級電網共同抵抗電網事故的堅強電網，而“智能”是指在此基礎上實現電網的自動化及互動化、信息化和數字化。輸電線路智能化建設是成功打造智能電網的必要條件，也是實現電網資源大范圍優化配置的關鍵環節之一。因此研究輸電線路智能化的發展方向尤為重要。結合實例，從輸電線路狀態在線監測系統、直升飛機智能巡檢系統、地理信息系統（GIS）、巡線機器人、無人機巡視等方面，指出了輸電線路智能化建設對提高輸電線路檢修工作效率和運行管理水平具有重要意義。

關鍵詞：標準化作業;狀態運行及檢修;無線數據交換;運檢

一、輸電線路

在過去的幾十年里，電網建設已經發生了翻天覆地的變化，通過先進的傳感和測量技術、設備技術、控制方法以及決策支持系統技術的應用，已經從傳統電網逐漸走向了智能電網建設中，[1]但輸電線路的智能電網建設還要比變電站智能電網建設緩慢一些，這就要求我們要加快輸電線路的智能化建設步伐。

1 智能化運檢平臺系統

輸電線路是電力系統的一項重要組成，線路長期暴露在自然環境中，不僅僅經受洪水、強風、雷擊、污穢、地震、鳥害等外界因素的危害，還要長期承受電力負荷和機械載荷，一系列的因素會增加線路疲勞、老化的程度，不及時發現并消除這些隱患，會對電力系統運行安全構成嚴重威脅，最終產生各種故障。輸電線路的運檢是有效確保電力系統安全的一項基礎工作，對線路進行運行及檢修的目的就是要保證電力系統和線路的安全、穩定運行，及時發現線路或設備產生的隱患與缺陷。輸電線路運檢智能平臺系統有助于輸變電部門實現架空線路的缺陷報告和巡檢記錄。智能化運檢平臺的開發需要滿足輸電線路運檢合一的工作要求，它在原有的輸電線路智能巡檢系統的基礎上實現。其為涵蓋了故障分析及處理、檢修、狀態判斷、危險點及缺陷管理、輸電線路巡視等輸電線路工作平臺，其系統具有易用、靈活、科學、先進等特點，真正實現了檢修標準化工作的規范化與信息化、狀態檢修及狀態運行工作合理安排、危險點及缺陷的管理、輸電線路的運行管理等。從輸電線路運行的本質上提高了輸變電的可靠性，減少了停電的發生，通過智能化平臺信息，有效開展狀態檢修和狀態運行，加強對設備狀況的掌控，真正使一線班組工作保準化、流程化、數據化成為現實。該系統的研發與應用對電網穩定、安全運行奠定了良好基礎，確保各項工作的安全、順利進行、開展，使一線電力工作人員處理問題的能力得到提高，在提升工作效率的同時，省去了不必要的工作環節。

2 系統結構

該智能平臺系統有無線數據傳輸、數據分析及采集、后臺軟件這3部分組成，采用SQL Server作為后臺數據庫管理系統，采用BS結構建立周期管理系統。

無線數據傳輸部分通過GPS、GPRS/CDMA、或者WIFI，由PDA終端與后臺系統實時無線通訊，后臺系統能夠實時接收巡檢數據。通過無線網絡和局域網，PDA前端通過管理主機將巡檢結果提交到服務器中。數據的分析及采集部分通過GPS全球定位系統設備，由PDA對現場巡視坐標定位有效獲取，得到定位信息后，再根據定義的設備巡檢項逐項進行數據的分析、記錄及采集。高壓輸電線路的巡檢管理可以利用GPS衛星的空間定位功能實現，它可以有效監督巡線工作質量以及解決高壓輸電線路缺陷，整個系統的構成參見圖所示。巡檢結束后，只需同步線路巡檢管理主機數據與掌上電腦所記錄的巡檢數據即可。

軟件部分的功能繁雜且強大，主要功能是完成數據信息的查詢、分析、統計、處理、傳輸、采集等。軟件部分以規范化概念化和移動系統為基礎，最大限度減少了錯檢、漏檢、實現了輸電線路巡檢管理的智能化、規范化、信息化及電子化，確保輸電線路設備的高效、穩定、長期運行，以及巡檢人員從工作安排、計劃、執行、消缺歸檔等一系列工作的規范化。

3 系統功能特點

（1）根據系統導入的生產計劃及自動生成的計劃進行工作提醒;

（2）按照參數類別來對設備特定參數進行統計，如運行、危險點、缺陷、檢修、生產運行等多類報表，對總體設備的管理情況進行掌握;

（3）根據某一指定設備查詢相關運行數據、狀態檢修計劃、未來狀態運行、巡檢情況等。

3.2 數據交互功能

PDA從后臺獲取歷史信息及設備參數，第一，包括經緯度、交叉跨越情況、金具等型號、絕緣子、導地線、桿塔等基本參數信息;第二，包括了歷史檢修記錄、危險點情況、缺陷情況、避雷器動作數據、測溫數據、接地電阻值、交跨距離等設備運行中的各項參數等;第三，為工作要求及工作計劃。通過工作人員現場工作，后臺與工作環節相關數據實現交互，例如：執行標準化作業流程情況、危險點及缺陷處理及其跟蹤情況、采集運行的參數、更新基礎數據等，系統會對導入后臺數據庫的信息進行自動統計，并對各類工作情況進行更新。

3.3 標準化管理

為了提高作業整體質量及工藝水平，強化安全措施其制定及執行，將工作環節進行細化，不同標準化作業流程的執行需要根據不同作業類型來實現。

3.4 狀態檢修周期管理以及狀態運行

（1）狀態檢修：分析對設備狀態量變化產生影響的因素，根據規范做出設備的狀態評價，并科學、合理地安排狀態檢修;

（2）狀態運行：判斷線路歷史運行狀況、危險點狀況、缺陷情況、通道情況等，并對運行工作有效安排，根據設備的運行情況，建立巡視周期的排定。

3.5 管理危險點及缺陷

（1）危險點管理：在運行工作中，實施全過程跟蹤管理可能對電力設施安全運行產生危害的危險點，并對危險點預警等級做出判斷，對處理的情況展開跟蹤、記錄，以達到閉環管理危險點的目的。

（2）缺陷管理：與典型缺陷庫中的判據相對應，在對缺陷等級進行判斷時，生成消缺建議和合理的缺陷跟蹤，實現閉環管理，并在數據庫中生成報表。

3.6 運行數據的采集校驗

（1）該系統能夠實現耐雷水平校驗以及繞擊閃絡、雷擊臨界電流、雷擊臨界擊距校驗。

（2）系統在巡視過程中，對避雷器、交叉跨越、紅外測溫、接地電阻等動作情況數據進行靈活采集，該系統具備了交叉跨越數據處理、沖擊接地電阻與工頻接地電阻換算、判斷連接點發熱情況、折算弧垂值等能力。

3.7 傳統輸電線路巡檢功能

（1）實現設備臺賬、巡視記錄、缺陷管理，同步生產管理信息系統數據，與生產管理信息系統實現接口。

（2）生成多種直觀分析數據報表，提供圖形化統計以及自定義查詢，實現了設備數據的決策、分析、統計、查詢的等功能。

（3）能夠實現操作人員到位率的統計，具備對歷史巡視軌跡進行查詢的能力與智能導航，圖形化顯示巡檢人員具體位置與線路桿塔的位置等。

（4）智能化提醒巡檢人員設備沒有消除的隱患與缺陷，協助巡檢人員迅速定位，便于對設備信息進行查看，實現智能化提醒巡檢人員所處環境周圍桿塔的方向、位置等。

（5）實現了設備驗收、處理、審定、上報、缺陷發現等閉環管理。按照設備缺陷性質，利用工作流機制，形成不同的缺陷管理流程。還可以按照設備類別規范巡檢的缺陷及項目描述用語，且自動生成缺陷處理單與缺陷報表。

（6）實現線路巡視表單的統計查詢以及歸檔功能，根據不同的巡視標準、巡視內容、巡視周期來實現系統智能化分析、歸檔、提醒等具有靈活性的管理，管理線路不同巡視類型，達到標準化作業指導書和巡視任務的要求。

（7）實現輸電設備巡檢任務的總結分析、歸檔、任務結束、金阿杜、現場作業、任務下達、任務制定等工作流程閉環、規范化管理。

4 技術關鍵問題

該智能平臺系統在輸電線路運檢方面的應用給電力設備日常維護與檢修帶來了便利，同時，該系統自身也存在著一些關鍵技術問題，值得注意。

（1）在生成新計劃的過程中，在對部分互相關聯且一同運行與檢修的設備設定檢修日期時，容易導致沖突的發生，而且，其算法也存在著一定難度。

（2）狀態運行及狀態檢修的參考量的設置較為復雜，周期算法物實例參考。

（3）各模塊之間存在數據調用及交換的關系，各類數據集各類參數之間的關系較為復雜。

結語

輸電線路智能化平臺已經成為基層供電企業輸電線路管理的有效手段、工具，它集故障分析及處理、檢修、狀態判斷、危險點管理及缺陷、輸電線路智能巡視為一身，滿足了輸電線路運檢合一的工作需求。

參考文獻

[1]吳田，阮江軍，張云，陳成，普子恒，王國利.輸電線路因山火跳閘事故統計特性與識別分析[J].電力系統保護與控制，2012（09）.

[2]茅佳佳，徐偉強，汪亞明，俞晴里.面向輸電線路監測的Ad Hoc網絡中最小競爭窗口優化策略研究[J].電力系統保護與控制，2012（09）.