基于北斗衛星技術的電網智能巡檢維護系統應用研究

東方聯合（北京）售電有限公司 王俊虎

現在人們出行很依賴導航，早期我國導航嚴重依賴于美國的GPS衛星系統，為了我國導航不受美國所限制開發了北斗衛星系統，為我國導航事業做出了重要貢獻。而電力系統是我國的重要組成部分，為維持我國生產、生活起到了不可替代的作用。為保證我國電網系統正常運行工作，輸電線路巡檢是非常重要的檢查維護方式。通過輸電線路巡檢，能夠發現電網中存在的問題并及時解決，防止事故發生，提高系統運轉穩定性。

早期階段，由于電網覆蓋廣且線路繁雜，很難實現對電路進行全方位的巡檢，但是隨著北斗衛星技術的開發與應用，使當前電網智能巡檢維護系統得到有效推進，該系統能夠有效地對巡檢工作進行全程監控，提高管理效能，能夠使我國實現對電網運營管理，減少電網的故障幾率，提高電網運行效率，保障電網運行安全。

1 北斗衛星技術在電網智能巡檢的意義以及內涵

1.1 北斗衛星技術應用的意義

輸電、配電線路是我國電網的重要組成部分。通過對電網智能巡檢，能夠保障輸電配電線路的安全穩定運行與電網智能巡檢的質量，確保電網在運行過程中為我國的生產、生活起到重要作用。并且，電網智能巡查維護可使我國在對電網的巡檢過程中提高工作效率與工作質量，幫助巡檢人員大大減少工作量。同時，實現問題的精確定位，通過系統自檢或系統智能維護的方式，將電網中的簡單問題進行程序調優，將故障排除，進而減少問題的發生，從根本上降低對電網巡檢的資金支出，包括設備費用、人工費用等[1]。

另一方面，北斗衛星系統在我國的應用十分廣泛，不僅能應用于我國人民出行生活，在電網智能巡檢當中，利用北斗系統的定位系統，能夠幫助巡檢人員在系統巡檢過程中將發生電網故障的地區進行精確化定位，讓當地的智能電網系統維護人員快速趕到現場進行問題處理和電網檢修。除此之外，巡檢車上安裝了北斗設備，可讓調度中心實時掌握巡檢車的位置，通過調度指揮電力巡檢車快速趕到現場，讓電網故障在短時間被定位，使設備搶修效率和大大提高。

1.2 北斗衛星系統簡單說明

北斗衛星定位系統有著以下幾大技術特點：

快速定位：北斗衛星系統有著快速定位的技術特點，相比于以前定位精度有了很大提升，從原本的定位精度水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，測速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，定位更加精準，對于用戶的使用更加方便準確，并且快速且高精度定位，為一些先進技術提供了必要基礎，比如說智能化巡檢機器人[2]。

簡短通訊：用戶與用戶、用戶與中心控制系統間均可實現雙向簡短通訊，這是北斗系統擁有而其他衛星系統所不具備的，簡單來說，就是在信號都覆蓋不了的地方，比如說山區、比如說地震災區，可以通過北斗系統進行信息溝通，這就會讓基于北斗衛星系統的電網智能巡檢變得完全可控，使得電網巡檢更加精準。

精密授時：北斗衛星系統還有著精密授時的技術特點，能夠做到定時播發授時信息，為定時用戶提供時延修正值，簡單來說，精密授時是測距、測高、測速、同步等高科技的基本條件，對于比較精密的先進技術有著重要意義，比如說無人機巡檢，無人機巡檢有著快速、高效的特點，精確制導如果時間相差0.1秒可能就會產生實際數百米的誤差，北斗衛星系統的技術突破，讓無人機電網巡檢有了創新的前提。

三頻信號：可以更好的消除高階電離層延遲影響，提高定位可靠性以及抗干擾能力。

2 早期電網巡檢的問題

在早期的電網巡檢過程中，由于沒有相應的先進技術，導致電網巡檢的過程中產生了非常多的問題，本文簡要對最早期電網巡檢過程中存在的問題進行介紹。

2.1 電網系統分布廣，檢修難度大

由于我國整體面積非常大，所以在國家電網分布當中，須將每個地區的電網進行實時的連接與建造，才能使該地區居民在正常生活中能夠使用電力，享受電力的好處。通過電網系統的應用，幫助人們在生產生活當中提高工作效率，提升居民生活水平。但在電網系統的巡檢方面，由于電網分布較廣且面積較大，當電網系統出現問題而導致斷電的時候，需要地方巡檢工作人員在該地區進行問題故障的排除，由于難以實現故障部位的精確定位，導致故障排除時間耗費巨大。在人們的生產生活關中，由于檢修不及時，容易造成巨大的經濟損失。并且由于電網系統分布廣的問題，為工作人員帶來了較大的巡檢難度，致使大量時間被浪費在故障排除當中[3]。

2.2 工作人員檢修故障技術水平低

由于早期階段我國電力系統與電網檢修技術發展過慢，很多電力檢修人員只掌握基礎的檢修故障技術，在電力檢修過程中難以實現對電網巡檢維護的正常工作，導致在工作過程中需要耗費大量的時間進行問題的處理與解決，使電網的問題在短時間內得不到解決，對人們的生產生活造成巨大的影響。并且由于電網故障部位難以實現精確定位，致使工作人員在工作中的大部分時間都浪費在故障部位定位方面，工作人員沒有時間學習故障檢修技術，導致工作人員檢修技術難以提升。

2.3 電力系統保護措施少，容易產生問題

在我國早期的電網建設過程中，大多數電線都是暴露在室外空氣當中，由于室外不可抗力因素，導致電線在使用過程中逐漸被外部環境所影響，致使電網的使用壽命逐漸下降。同時不可抗力因素的影響會加速電網的使用壽命。生活中比較常見的電網故障有：交通事故對電網系統產生的影響，自然災害對于電網事故產生的影響以及人為因素對電網系統產生的影響，另一方面，人們對于電網系統的保護措施非常少，造成電網系統在正常生活中運行不穩定的情況經常發生[4]。

2.4 故障定位不準確，浪費時間精力

在早期的電網系統巡檢過程中，由于巡檢車輛上沒有配備相關的導航系統，導致調度中心在進行調度作業時，只能通過電話的形式進行車輛調度，調度人員數量多，需要在調度前翻找聯系信息，并且由于缺少精確定位的支持，很多調度工作人員在通話的過程中只能了解到大概所在位置，使得檢修人員在抵達電網故障區時，很難實現對電力系統故障進行精確定位，致使大量時間被浪費，造成工作效率難以提升的情況。并且在工作過程中，由于調度系統缺少導航系統的支持，很難實現智能化巡檢維護，所有的工作都必須由調度員進行電話或者電臺調度，這樣無疑為電網的維護工作帶來了巨大的困難，而且這種方式需要使用大量的調度人員，對于企業的經濟效益提升產生了一定影響。

3 基于北斗衛星技術的電網智能巡檢維護系統的應用

由于我國的科技發展速度提升，在導航系統方面有了重大的進步。通過北斗衛星技術的研發與電網智能巡檢維護系統的應用，能夠促使我國在智能電網巡檢過程中的工作質量與工作效率提升，本文簡要介紹基于北斗衛星技術的電網智能巡檢維護系統的應用有哪些。

3.1 實現調度車智能調度

通過在調度車上安裝北斗定位系統，能夠讓調度中心時刻掌握調度車的位置，對于在電網中出現問題的地方，調度中心可通過智能設備進行通知，讓電力故障部分最近的調度車進行檢修工作，實現電力故障的快速排除，減少電力系統缺失對人們生活所造成的影響。除了調度車的定位，還能夠精準定位到每一個工作人員的定位，給工作人員派發工作設備，內置北斗定位系統，工作人員到達工作節點進行打卡，隨時記錄工作進度、記錄工作狀態，能夠使交通中心實時的掌握工作人員的工作狀態，讓每個工作人員在工作過程中是否正常工作能夠得以體現，使工作人員在工作過程中減少工作不認真、工作敷衍的情況。

3.2 實現對問題部位的精確定位

由于在早期階段很難實現對電力系統問題故障的區域的精確定位，導致大量的時間被浪費在電網的巡檢過程中，而現在通過北斗衛星定位技術的應用，使北斗衛星定位設備應用在電力設備當中。當電力設備產生故障時，通過北斗衛星定位設備的應用，能夠加速定位系統對故障區域精確定位的速度，減少工作人員在電網巡檢維護過程中浪費的時間，使工作人員快速趕到故障現場進行故障的排除，實現電力系統快速恢復穩定運行狀態，減少經濟損失。

3.3 完善城市電網管理維護系統的建設，降低電力突發事件的損失

電力在當前已經成為人們生活中不可或缺的一種資源。什么的生活離不開電，而電力供應的穩定性非常重要，這直接影響著人們實際生活的方方面面。在確保電力供應穩定性中，做好巡檢是非常關鍵的。而在北斗衛星技術的支持下，電網智能巡檢工作效率可以得到提升。通過構建電網智能巡檢維護系統，能夠及時發現城市電網的大面積停電隱患，而且可以在極大程度上降低對人力資源的消耗，通過智能系統在維修過程中提出的高效解決方案，降低電網斷電造成的巨大損失，保障城市的用電需求和用電安全，為城市的穩定運行做出重要貢獻。

3.4 保障城市電力安全，提升電力問題處理效率

在城市用電過程中，由于突發事件的產生，會影響電網的正常工作。通過電網智能巡檢維護系統的應用，能夠提高電網調度水平，不僅能夠降低工作人員的工作強度，并且能夠幫助電力公司管理人員在管理方面提升管理效率，使突發事件發生時能夠讓突發事件所造成的電力系統故障被快速解決，降低電網運行成本。

3.5 以北斗衛星技術為基礎，促進智能化巡檢

智能化巡檢是未來重點發展方向，無人機巡檢和機器人巡檢是智能化巡檢中重要的兩個，在智能機器人領域中的運用，北斗衛星技術的定位能力以及PPK—差分定位技術對移動式機器人的幫助尤為巨大，通過對自身位置的定位，讓巡檢機器人能夠在復雜的情況中行動，能夠根據設定好的巡檢編程精準完成巡檢任務、記錄下巡檢狀況。另外隨著無人機技術的飛速發展，其穩定性、可靠性和可拓展性也有了根本保障，可以說無人機控制飛行技術已然成熟，未來會朝著更快更強更穩定方向發展，具有有避障能力，有處理下雨、灰塵、高溫等環境狀況的能力，北斗衛星技術也是無人機巡檢的基礎技術之一，只有對無人機進行定位，才能讓無人機能夠穩定、高效的完成巡檢任務，南方電網規劃在2020年前實現自主飛行巡檢，國家電網規劃2025年對220kV以下線路無人機自動巡檢全覆蓋。

綜上，通過使用北斗衛星技術與智能電網巡檢維護系統的應用，能夠幫助我國電網系統的正常運行，實現調度部門對輸配電線路的實時監控以及工作人員的快速調度，在電網供電可靠性和安全性方面的提升都起到非常重要的作用，除此之外，通過對電網故障進行分析，使工作人員在工作過程中加快電網故障排除的速度，為我國的電網系統正常工作起到了重要貢獻。