人工智能在輸電線路安全運行中的應用

張流敏

摘 要：結合當下發展現狀分析，智能電網逐漸成為電力領域主要研究方向和電力系統主要發展目標。通過新時期智能電網發展趨勢研究能夠發現，人工智能技術逐漸普及應用到輸電線路的狀態維修和在線監測當中，而人工智能技術也為中國電力企業發展提供全新渠道。

關鍵詞：人工智能;輸電線路;安全運行;應用

1技術路徑

針對輸配電裝備運維難點和電力系統數據特征，通過研究多源信息采集與處理技術，依托不同平臺，借助數據融合法全方位獲取輸電線路運行過程中的各項數據，如設備狀態、實時狀態、電網運行指標等，從而對多源異構數據進行處理，并進行規范化使用，實現視頻、圖像、文本等多源電網數據的源端融合。并以上述技術為基礎，開發基于大數據的輸配電裝備智能化遠程運維系統，根據輸配電裝備運維需要，深入挖掘、分析裝備運行數據，形成智能運維報告。

2人工智能在輸電線路運行管理中的有效應用

2.1監測專家系統

ES屬于人工智能領域最為活躍的研究課題，其擁有靈活性、透明性和啟發性等特征。輸電線路相關在線監測通過積極設計研發專家系統，主要利用監測采集到的數據信息判斷輸電線路問題形成原因，具體結構包括人機接口、推理機制、解釋機制、數據庫、知識庫五部分。輸電線路中的在線監測系統通過傳感監測方法得到數據信息，創建ES動態和靜態數據庫。推理機制主要是以正向推理為主，知識庫是以ES核心，監測系統具體表達主要是以產生式規則為主，將知識當成一般條件-結論形式，按照現場經驗和領域知識來獲取知識。監測系統創建模塊化機構的知識庫，不同模塊之間處于互相獨立狀態，通過協調器對各個模塊實施有效的協調控制。在監測系統運行中，需要率先啟動輸電線路中的遠程監測模塊，得到現場可視化圖像，并開啟安全運行模塊、舞動監測模塊、覆冰監測模塊、避雷器模塊，聯系不同模塊分析結果，實施綜合分析，全面判斷。在線監測系統還可以針對輸電線路進行早期故障診斷，為現場維修人員提供有效參考。

2.2輸電線路在線監測

在人工智能應用領域中，專家系統是重要的組成部分。對于電力系統而言，開發輸電線路在線監測專家系統是極為必要的，其目的在于通過分析監測系統收集的數據，推斷出輸電線路可能存在的故障點及所發故障的原因，包含知識庫、數據庫、解釋機制、推理機以及人機接口五個部分。監測系統獲取數據信號的手段主要有遠程可視、線路安全運行、避雷器等。將所收集的數據信息分別構建成靜態數據庫和動態數據庫，當監測系統運行時，遠程可視監控模塊將率先啟動，并將現場情況轉化為可視圖像，避雷器、安全運行模塊相繼啟動，系統將會根據各個模塊的數據分析結果，啟動綜合分析模塊，從而對結果進行全面的判斷，其結果可以作為輸電線路早期故障的重要診斷依據，具有一定的參考意義。

2.3絕緣子監測

絕緣子屬于一種絕緣控件，能夠支持導線絕緣體。而在絕緣子受到工業污穢以及自然環境污穢影響下，便會在瓷表層形成一種污穢層，受到污染后的絕緣子在電壓影響下，受到外部特定條件影響，便會出現沿面污穢閃絡問題。污染問題還會直接威脅輸電線路的安全運行。由此能夠看出絕緣子質量對于線路安全運行具有重要作用，需要使絕緣子保持足夠的機械強度以及良好的絕緣性能。泄漏電流值能夠準確反映出絕緣子表層污穢程度，而泄漏電流更加適合在線測量。在絕緣子泄漏電流監測裝置誕生后，通過于絕緣子表層設置電流傳感裝置，能夠針對泄漏電流大小進行實時監測。借助無線通信網絡把監測數據順利傳輸至監控中心，通過AI結合泄漏電流數據，對絕緣子表層污穢程度實施合理診斷，形成警告預示。

2.4遠程視頻監測

輸電線路遠程視頻監控系統主要由客戶端監控軟件、圖像編輯器、流媒體服務器等部分組成，其核心技術是數據采集、壓縮解碼、無線網絡數據傳輸等技術。系統可以對輸電線路周圍環境進行實時監控，能夠隨時獲取輸電線路的運行情況，強化對輸電線路的管理。圖像編碼器將所采集的數據信號通過壓縮編碼碼技術進行處理，借助無線通信技術將處理后數據信號傳輸到流媒體服務器中，管理員只需要登錄監控軟件，將視頻流進行解碼，就可獲取高質量的現場圖像，并進行瀏覽、監控，最后通過AI技術對相關信息進行處理。

2.5輸電線路人工神經網絡

人工神經網絡屬于人工智能技術中的重要分支，屬于模擬人類神經系統的重要數學模型，擁有較強的推理能力和學習能力，可以準確發現大數據內的各種非線性關系。而以人工神經網絡為基礎的故障診斷和以ES原理為基礎的故障診斷主要差異是無需知識庫建立、知識表達和知識獲取工作，人工神經網絡屬于信息處理系統，擁有聯想記憶、自適應、并行分布處理等優勢。其融入了反向傳播網絡結構，擁有模式分類功能，能夠針對故障診斷中部分模糊問題實施有效處理。人工神經網絡技術僅僅借助領域專家提供的海量現場信息，借助大數據技術以及學習算法實施樣本訓練，從而構建人工神經網絡下的故障診斷樣本集，是智能型工具。

3結論

綜上所述，人工智能技術的應用和發展，無法脫離各種基礎硬件支撐，同時軟件統稱還是人工智能核心技術。在近幾年發展中，人工智能相關技術在輸電線路故障診斷和狀態檢測中的開發應用，進一步提升了輸電線路可靠性和安全性，減少了事故發生的概率，為輸電線路在線檢測發展提供全新途徑。

參考文獻：

[1]傅晨宇，韓亮，王定松.基于人工智能遠程交互的立體巡檢技術研究[J].電力安全技術，2020，22（09）：48-52.

[2]劉城欣.結合人工智能技術的輸電線路路徑規劃方法研究[D].華中科技大學，2020.

[3]陳雙輝，張飛飛.人工智能技術與電力行業深度融合[J].上海信息化，2020（05）：38-40.

[4]蒲天驕，喬驥，韓笑，張國賓，王新迎.人工智能技術在電力設備運維檢修中的研究及應用[J].高電壓技術，2020，46（02）：369-383.