輸配電線路防外破中的遠程可視化管控系統研究

萬 鵬，周 勇，楊愛國，周玉強，曾克芝

（國網青海省電力公司黃化供電公司，青海 黃化 811200）

0 引言

在電力企業的生產運營過程中，通過對輸配電線路的跳閘原因進行統計分析，發現很多輸配電線路出現故障都是因為遭受到了外力破壞而導致，如輸配電線路下有施工作業機械設備、存在違章建筑、在輸配電線路下垂釣、大風將異物刮入到輸配電線路上、樹枝掉落在輸配電線路上等，這些都可能導致輸配電線路跳閘、短路或者斷線，對輸配電線路安全運行帶來較大的風險[1]。本文分別從輸配電線路防外破中的遠程可視化管控系統的結構、功能和應用等方面進行分析和闡述，采用該輸配電線路防外破遠程可視化管控系統對于提高輸配電線路的安全運行水平具有突出作用。

1 輸配電線路防外破管理

輸電線路由于運行環境較為復雜，容易遭受到外力的破壞，是影響輸配電線路運行可靠性的關鍵風險因素。隨著國網公司對輸配電線路運行可靠性重視程度的提高，輸配電線路防外力破壞管控已經成為電力企業的日常工作內容之一[2]。為此如何采用現代化信息技術對輸配電線路進行遠程監控及管理，對于保障輸配電線路安全運行具有重要的意義。

目前也有很多電力相關的廠家對輸配電線路防外力破壞管控系統進行了研究，包括輸配電線路防外力破壞在線監測系統、防外力破壞預警系統和輸配電線路危險點管控系統等，在實際中雖然也取得了一定的效果，但也存在運行穩定性不高、容易誤報等問題。本文介紹了基于遠程可視化技術的輸配電線路防外力破壞管控系統，利用該系統能夠對輸配電線路附近的運行環境參數進行及時有效的監測，使得輸配電線路運維人員能夠掌握線路的運行狀況，從而大幅度提高輸配電線路的運行可靠性。

2 輸配電線路防外破中的遠程可視化管控系統

2.1 輸配電線路遠程可視化防外破管控系統的結構

建設輸配電線路遠程可視化防外破管控系統，是為了滿足堅強輸配電線路建設發展的需要，通過構建輸配電線路全過程在線監測管控系統，及時有效發現輸配電線路中存在的安全風險信息，降低在輸配電線路運維方面的人工投入，提高輸配電線路運維的信息化水平，其中圖1為遠程可視化防外破管控系統的基本結構圖：

圖1 遠程可視化防外破管控系統的基本結構圖

在輸配電線路遠程可視化防外破管控系統中，主要采用遠程控制技術、視頻壓縮技術和無線通信技術等，將所采集到的輸配電線路周邊的運行數據信息傳輸到輸配電線路監控管理中心，使得輸配電線路運維人員能夠在管控中心就可以查看到輸配電線路運行的現場信息。

在圖1中，在樹木易長區、建筑施工作業多、不良地質區等區域布置線路監控裝置，通過無線通信網絡并采用TCP/IP 通信協議進行數據信息的傳輸。同時采用視頻壓縮技術，降低所傳輸數據包的大小，提高網絡帶寬的利用率。監控系統主站將所接收到的數據信息都存入到數據庫系統中[3]，方便主站運維人員隨時調閱查看，并可以用來實現數據挖掘、統計分析等高級應用。

2.2 輸配電線路防外破管控中的監測系統

輸配電線路防外破監測系統是管控系統中的重要組成部分，輸配電線路的運行數據信息都需要依靠監測系統進行采集，圖2為輸配電線路防外破監測系統的原理框圖。

圖2 輸配電線路防外破監測系統的原理框圖

從圖2中的輸配電線路防外破監測系統的原理框圖可以看出，該監測系統分為若干個組成部分，主要包括微控制單元MCU、紅外探測器和攝像頭（以及激光雷達）等數據采集設備，這些采集設備將數據傳輸到MCU 中進行分析處理之后，如果經過判斷輸配電線路存在著較大的安全運行風險時，此時將風險預警信息通過移動通信技術發送到遠程監控系統中，并將數據信息保存在數據庫系統中，用于對不同的線路進行統計分析[4]。根據統計得出的輸配電線路風險發生次數，將風險等級較高的輸配電線路納入到重點監管范圍內，并及時安排運維人員對輸配電線路進行消缺，降低輸配電線路的安全風險等級。

3 輸配電線路防外破中遠程可視化管控系統的應用

輸配電線路遠程可視化防外破管控系統在實際應用的過程中，主要是在跳閘率較高、風險較大的線路上安裝監測采集裝置，將采集的信息發送到監控中心，裝置可以采用太陽能供電。其次，由于輸配電線路附近存在著較大的電場和磁場，故在輸配電線路附近布置的監控裝置應具備較好的防電磁干擾性能。在監控裝置的設計過程中，應考慮到電磁兼容性，在裝置的外殼體采取電磁屏蔽措施，在軟件設計中添加看門狗程序模塊，以監視裝置的運行狀態。

再次在實際輸配電線路防外破監控系統的建設中，可以構建虛擬化云平臺進行遠程集中主動管控。虛擬化是使用所謂的虛擬機管理程序軟件從一臺物理設備創建若干虛擬機（VM）的過程，虛擬機的行為和運轉方式與物理機器一樣，但它們會使用物理機器的計算資源，如CPU、內存和存儲，虛擬機管理程序會根據需要將這些計算資源分配給每個虛擬機。隨著輸配電線路防外破危險點管控計算需求的增加，網絡虛擬化可以采用調整工作負載的方法，更好地滿足輸配電線路防外破的實際應用需求。最后，輸配電線路遠程可視化防外破管控系統在推廣應用之前，應試運行一段時間，觀察系統的實際應用情況，并且根據不同的季節，對監控裝置的布點位置進行相應的調整，實現對輸配電線路運行危險點的流動監測。通過在電力企業輸配電線路運維中采用該系統，能夠滿足電力系統信息化發展的需要，提高輸配電線路運維管理的現代化水平。

4 結束語

通過采用輸配電線路遠程可視化防外破管控系統，能夠在輸配電線路發生故障之前就提前掌握運行風險信息，將輸配電線路跳閘事故消除在萌芽階段，并且減少輸配電線路所需的巡檢次數。本文所述的輸配電線路遠程可視化防外破管控系統，在實際應用中也取得了較好的應用效果，可以在輸配電線路運維實際中加以應用。