人工智能在輸電線路安全運行中的應用

楊學航　張旭召

摘? 要：隨著經濟和社會的發展，社會各界對電力的需求越來越大，人們對輸電線路的安全越來越重視。隨著輸電線路在電網中地位的日益提高，對輸電線路的安全運行至關重要。造成輸電線路故障的因素很多，除了線路本體的運行狀態和設備狀態，以及周圍的環境狀態，如溫度和濕度，都會影響線路，導致線路異常運行。近年來，由于電力技術的快速發展，形成了一個復雜而緊湊的電網。傳統的運行維護方法已經難以有效解決輸電網絡的復雜情況，運維方法抗干擾性能較差，在運行維護中存在較大的誤差?；诖?，本文就人工智能在輸電線路安全運行中的應用進行詳細探究。

關鍵詞：人工智能;輸電線路;安全運行;應用

引言

在當前階段，電力系統非常復雜，涉及許多設備組件和操作系統。外部環境對設備有直接影響，導致系統故障的出現。一旦處理不及時，就會造成嚴重事故，中斷電力系統的運行。為了提高電力系統運行的穩定性和安全性，有必要不斷提高輸電線路的實際運行性能，通過輸電線路的安全運行，盡可能減少故障的發生。人工智能技術的合理使用，可以將人工智能技術直接應用到輸電線路運行維護之中，在提升電氣自動化水平的同時，打造出全面感知、高效處理的電力系統，保障輸電系統的穩定性與可靠性。

1 人工智能

人工智能技術是一門能夠模擬、研究和擴展，能夠勝任人腦復雜工作的智能機械綜合系統學科。它涉及的范圍很廣，包括機器人、語言和圖像識別、專家系統等。20世紀50年代，人工智能的概念被提出。經過幾十年的發展和演變，人工智能技術在各個領域的應用顯示出了更大的優勢。當人們首次應用人工智能時，他們主要利用其強大的計算推理能力。經過不斷的實踐和探索，人工智能的優勢已經凸顯，人工智能技術的相關理論也已經形成。此后，人工智能技術進入了快速發展階段，并被賦予了強大的搜索能力，極大地提高了人工智能的穩定性，提高了人工智能技術在實際應用中的工作效率和控制精度?，F階段，人工智能技術正在逐步實現與計算機技術、電子信息技術的深度融合發展，對于進一步提升人工智能在海量數據信息處理方面的優勢發揮了重要推動作用，使人工智能能夠提供更加快速精準的數據信息，并且為現代科學技術的發展提供了重要技術支持。

2 輸電線路運維系統應用的重要性

在當前的輸電線路運行維護中，運行維護人員一般攜帶相應的檢測設備對輸電線路中的線路設備進行維修。但是，采用這種線路運維模式，故障定位時間長，運維效率不高，也會給運維人員帶來一定的安全風險。因此，可以用傳輸線代替運維系統，通過設置在傳輸線上的運維監控終端實時監控傳輸線上的情況，從而采集傳輸線上不同區域的環境數據，并通過無線通信技術進行傳輸。此外，輸電線路發電運維裝置的應用可以實現對輸電線路環境溫濕度、有毒氣體、可燃氣體、火災、水位等信息的實時在線監測。一旦發現某個指標出現異常，可以及時發出告警，輸電線路的運維人員即可快速采取措施，在最大程度上降低輸電線路發生故障的概率。同時該輸電線路代運維裝置的運行功耗較低，具備視頻分析功能，可以有效實現輸電線路的智能巡檢，減輕人員巡檢勞動強度。

3 人工智能在輸電線路安全運行中的應用

3.1 終端布局

由于輸電線路實際長度較長，為了對輸電線路的全過程進行監控，需要設置更多的監控終端。如何優化多個輸電線路監測終端設備的布局，是建設輸電線路發電運維系統的關鍵技術。人工智能遺傳神經網絡技術的算法基礎是神經科學。它可以模擬人腦的思維方式，對數據信息進行綜合處理和分析。它廣泛應用于優化計算領域。當使用神經網絡進行優化計算時，只有經過反復迭代計算才能得到最終的優化計算結果。同時，應設置合理的收斂指標，以確保在迭代計算過程中，不會出現過多的迭代，也不會因為迭代次數少而得到的解不是最優解。采用遺傳神經網絡算法對輸電線路監測終端進行優化后，一般每15米設置一個監測終端點，可以滿足監測應用的要求，不會出現冗余。同時這樣還能夠充分發揮協調器節點的作用，在實際應用中也取得了較好的效果。如果所設置的監測終端節點過多，則會增加輸電線路代運維系統的投資成本，故通過優化監控終端，也能夠取得較高的經濟效益。

3.2 絕緣子控制

絕緣子屬于絕緣控制裝置，可支撐導體絕緣體。在工業污染和自然環境污染的影響下，陶瓷表面會形成一層污染層。在電壓和外部特定條件的影響下，污穢絕緣子會產生沿表面的污閃問題。污染還將直接威脅輸電線路的安全運行。由此可見，絕緣子質量對線路的安全運行起著重要作用，絕緣子需要保持足夠的機械強度和良好的絕緣性能。泄漏電流值能準確反映絕緣子表面的污染程度，泄漏電流更適合在線測量。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。

3.3 接地保護

不同電力系統的接線方式存在一些差異。實際傳輸處理應結合當前電力系統運行的差異，實現兩類劃分。如果電流較大，直接采用大電流接地處理方式。在實際運行中，當線路存在故障時，可選擇人工智能技術進行故障識別，及時處理，直接切斷線路。如果實際電流較小，可選擇小電流接地方式。在操作環節，基于人工智能技術，滿足信號保護的要求。故障發生后，要求在第一時間發出報警信號，也能滿足電力系統連續運行狀態的有效維護。在保護系統中，大電流接地系統包括執行系統，但邏輯層屬于小電流接地系統。正常的運行狀態下，電力系統中不會有零序電壓出現，其分布點屬于三相電壓。在接入電壓表之后，有獨立電壓顯示出來。這一階段，電力系統的實際運行出現了異常，如其中的某一項處于接地的狀態，電力系統就有零序電壓的表現?；谛‰娏骼^電保護系統直接發出警告信息，故障處理人員只需做好電壓讀數觀察，就可以實現故障的判斷。

3.4 線路運行

通過合理研發輸電線路在線監測系統，可以提高輸電線路的狀態維護效果，在塔桿和線路中合理設置各種傳感裝置，便于對輸電線路的運行狀態和運行狀態進行綜合監測。輸電線路通過在線監測的方法從傳感器能夠實時獲取監測信號，隨時利用無線網絡把信號傳輸至監控中心，通過人工智能診斷輸電線路狀態、性能以及所存在的各種潛伏性故障。

3.5 智能電網

繼續推進線路自動化改造，提高輸電自動化線路的覆蓋率和實用性。構建具有故障自愈能力的自動化智能電網，快速發現缺陷和隱患，快速隔離故障，提高供電可靠性。同時打造智能電網可視化信息管理平臺，充分利用集成營銷、輸電、調度、規劃等多業務信息，深入挖掘電網多維度數據。

結束語

綜上所述，輸電線路是電力系統中的重要設備，其運行的可靠性將直接影響用電安全。人工智能技術的應用和發展離不開各種基礎硬件的支持，軟件統稱也是人工智能的核心技術。近年來，人工智能相關技術在輸電線路故障診斷和狀態檢測中的發展和應用，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。

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