無人機技術與無線電壓表相結合的輸電線路驗電方法

施錫彪 高鑫 王宗明 梁江濤

摘要：為了解決輸電線路振動控壓的驗電問題，對無人機技術與無線電壓表相結合的輸電線路驗電方法進行設計。進行未知信任驗電值確定，并結合無人機技術與無線電壓表下進行雙向D‐S驗電模型的創建，通過相關度算法實現輸電線路的實際驗電。最終的測試結果表明：在不同的信任分配驗電比范圍之內，對比于傳統的電磁振動驗電測試組，本文所設計的驗電方法最終得出的電位值相對較高，均在3%以上，表明驗電效果更佳，具有實際的應用價值。

關鍵詞：無人機技術;無線電壓表;輸電線路;驗電方法;電路驗證;電路重建;

0引言

隨著我國電力行業技術的不斷成熟與發展，對于輸電線路的處理與驗證問題也逐漸受到了關注。輸電線路是否處于正常的運行狀態，均與電網有著密切的聯系。不僅如此，輸電線路的處理工作無論是在結構的規劃以及異常情況的維修上均較為復雜，尤其是驗電工作，更是涉及到不同的電力設備，一旦發生故障，便會形成較大面積損失，嚴重的甚至會造成關聯性的電路異常[1]。所以，面對這種情況，需要創新對應的驗電維修技術，進一步提升電力系統以及設備的綜合執行服務能力，加強對提供工作的控制與管理，實現更為高效的驗電結構[2]。

隨著最近幾年我國信息化科技、互聯網平臺以及智能化手段的不斷進步，我國的無人機技術也得到了廣泛的應用，目前的無人機技術僅僅局限于航空拍攝等方面，在輸電線路的驗電工作上也取得了相對較好的效果，一定程度上加強了相關技術的創新[3]。在上述的背景之下，加上無線電壓表的輔助，可以進一步實現更為精準的驗電維護與處理[4]。因此，提出對無人機技術與無線電壓表相結合的輸電線路驗電方法進行設計。在較為真實的環境之下，利用無人機技術以及無線電壓表的輔助，創建驗電的基礎結構，對輸電線路進行調整，完成對應的測定，進而提升最終驗電結構的準確性以及可靠性，推動技術的進一步創新發展。

1無人機技術與無線電壓表相輸電線路驗電方法設計

1.1進行未知信任驗電值確定

在結合無人機技術與無線電壓表進行輸電線路的驗電方法前，需要先確定對應電路的未知信任值。進行初始驗電框架的設計，可以先依據實際的輸電線路運行、執行情況，進行驗電范圍的確定，并依據合成的規則，進行信任度函數的計算，如下公式1所示：

公式1中：表示信任度函數，表示沖突系數，表示驗電極限值。通過上述計算，最終可以得出實際的信任度函數。根據得出的信任度函數，設定信任驗電范圍，在這個范圍之內，包括已知范圍和未知范圍，通常情況下，已知范圍會在設計電路前完成設定，而未知范圍則是需要在驗電前，通過實際的需求以及側向的輸電線路調整來實現的[5]。所以，在已知的驗電范圍之內，結合實際的置信度，進行未知信任驗電值的計算，如下公式2所示：

公式2中：表示未知信任驗電值，表示歸一系數，表示焦元范圍，表示允許出現的極限誤差。通過上述 計算，最終可以得出實際的未知信任驗電值，為后續設計奠定基礎。

1.2無人機技術與無線電壓表下雙向D‐S驗電模型創建

在完成未知信任驗電值的確定之后，隨后，在無人機技術與無線電壓表相結合的背景之下，進行雙向D‐S驗電模型的創建[6]。在輸出電路的運行過程中，由于電場感應電荷的存在，需要利用無人機技術進行兩級電力極板的未知確定，并設定對應的驗電坐標，具體如下表1所示：

根據表1中的數據信息，最終可以完成對驗電坐標標準的設定。完成之后，結合位置信任驗電值，再加之初始的驗電標準，進行雙向D‐S驗電結構的設計，在傳輸電路的兩個極板之間，進行電容值控制，隨后關聯無線無線電壓表，利用無人機的定位以及處理技術，最終形成雙向的驗電模型，確定無線驗電實際范圍。

1.3相關度算法實現輸電線路的驗電

在完成無人機技術與無線電壓表下雙向D‐S驗電模型的創建之后，接下來，利用相關度算法實現輸電線路的驗電。利用雙向D‐S驗電模獲取輸電線路的數據信息，匯總整合之后，在未知信任驗電范圍之中，創建電力相關度矩陣的設計，具體如下公式3、4、5所示：

公式3、4、5中：表示驗電相關度，表示傳輸測定指數，表示電力極限值，表示極限誤差，表示未知驗電范圍。通過上述計算，最終可以得出實際的驗電相關度，結合無人機技術，在輸電線路中進行驗電節點的定位，同時依據合理驗電標準，結合無線電壓表的變化數據，實現輸電線路的最終驗電。

2方法測試

本次測試主要對無人機技術與無線電壓表相結合的輸電線路驗電效果進行論證。測試共分為以下兩組，一組為傳統的電磁振動電路驗電方法，將其設定為傳統電磁振動驗電測試組;另一組為本文所設計的方法，將其設定為雙向驗電測試組。兩組方法在相同的測試環境之中同時進行，得出的結果最終進行對比分析。

2.1測試準備

根據上述設定，進行相應的測試準備，搭建對應的測試環境。在初始的測試電路中，安裝小型的電磁感應器，且將其中的數據格式調整為對應的量，設定為單精度的浮點數標量。隨后，根據輸出值以及驗電的實際強度，進行輸出電路驗電范圍的劃歸與計算。具體如下公式6所示：

公式6中：表示電路驗電范圍，表示應變重合處理，表示感應輸出強度。通過上述計算，最終可以得出實際的電路驗電范圍。完成電路驗電范圍的確定之后，接下來，進行電壓模擬標準值的設定，具體如下表2所示：

根據表2中的數據信息，最終得出實際的電壓模擬標準值的設定。將其作為輸電線路的驗電標準，同時將驗電的偏差設定在4%之內。完成上述測試環境的搭建之后，最終核定測試裝置以及設備是否處于穩定的運行狀態，同時不存在影響最終測試結果的外部因素，完成之后，開始測試。

2.2測試過程及結果分析

在上述所搭建的測試環境中，進行測試，調整無線電壓表的執行程序，結合無人機的雙向處理技術，采集匯總日常的電路驗電數據，將其添加在目標控制區域之中，隨后，進行綜合驗電處理，兩組方法同時測試，最終可以得出實際的測試結果，具體如下表3所示：

根據表3中的數據信息，最終可以完成相關的對比分析：在不同的信任分配驗電比范圍之內，對比于傳統的電磁振動驗電測試組，本文所設計的驗電方法最終得出的電位值相對較高，均在3%以上，表明驗電效果更佳，具有實際的應用意義。

結束語

綜上所述，便是對無人機技術與無線電壓表結合的輸電線路驗電方法的設計與分析。對比于傳統的方式，本文所涉及的驗電機構更加清晰明了，貼近現實應用環境，另外，具有更強的靈活性和敏感性，在面對單相電路以及雙向電路異常的情況時，均可以靈活處理，最大程度降低存在的驗電誤差值，在確保輸電線路穩定運行的同時，也可以提升整體的驗電效果，增強電路驗電結果的可信性以及穩定性，幫助相關行業實現進一步的發展于完善。

參考文獻

[1]于劍橋. X地區老舊輸電線路風險管理[D].天津工業大學，2020.

[2]李魯鋒. 多旋翼無人機技術在工程施工管理中的應用[D].山東建筑大學，2020.

[3]王偉剛，梁波，張海朋.輸電線路停電作業預防反供電持續驗電新方法的研究[J].科學技術創新，2019（27）：170-171.

[4]古亮，郝鴻凱，陳新崗等.基于振動電容傳感技術的高壓驗電方法研究[J].電測與儀表，2019，56（22）：126-130.

[5]郝鴻凱. 高壓輸電線路驗電與安全報警系統研究[D].重慶理工大學，2019.

[6]孔瀏陽. 高壓配電線路驗電及裝設接地線機器人結構設計與分析[D].華北電力大學，2019.

作者介紹：

施錫彪（1993.11），男;云南鶴慶;白族;大學本科;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

高鑫（1986.02），男;湖南益陽;漢族;大學本科;工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

王宗明（1976.08）男;安徽含山;漢族;大專;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。

梁江濤（1994.02）男;云南大理;白族;大學本科;助理工程師;從事輸電線路運維檢修工作。