輸電線路狀態檢修與智能決策系統探究

劉云

廣東電網有限責任公司陽江供電局 廣東 陽江 529500

引言

電能，是當今時代不可或缺的重要能源。輸電線路，作為運輸電能的重要通道，分布廣、數量大，具有舉足輕重的功用。隨著電網規模增加、自然災害頻發、運行環境變差，線路巡檢壓力增大，現代電網急需建立安全、高效、智能、全新的運維模式，傳統的維護工作顯然已經無法滿足輸電線路的要求。為確保檢修的全面性、及時性、有效性，需要刪除傳統定期檢修模式，根據實際情況應用智能決策系統，實現輸電線路狀態檢修。

1 輸電線路狀態檢修

1.1 線路結構

通常情況下，絕緣子、避雷線，是輸電線路必不可少的組成部分。其次還有導線、桿塔、金具，以及接地裝置。由于輸電線路，需長期暴露于外部環境，因而在常年的輸電運行過程中，隨著自然氣候不斷變化，輸電線路將會受到冰霜雨雪的侵襲，致使輸電線路受到影響，出現各種各樣運行故障，威脅輸電線路運行安全。其中絕緣子，主要應用于絕緣導體。因此，輸電線路運行時，絕緣子需要承受極大的過電壓，這就要求絕緣子自身具備十分優越的絕緣性能。同時，絕緣子還需具備極高的機械強度，這是因為，外部環境中的大風，濕度，溫度，將會集中作用于絕緣子。目前階段，主要有陶瓷絕緣子、玻璃鋼絕緣子、有機復合絕緣子等3種絕緣子，可以應用于架空輸電線路。關于避雷線，簡而言之，設置此種構件，即為輸電線路避免遭受雷擊威脅。電力行業規定指出，電壓≥110kV，避雷線將是不可或缺的架設構件。這是因為，輸電線路遭受雷擊，將會產生巨額電壓。而電壓異常，突破絕緣子承受范圍，便會出現閃絡現象，隨之出現跳閘，造成停電事故。架設避雷線之后，幾百萬伏的雷擊電壓，便可順著避雷線避開導線流入大地。關于輸電線路中的導線，即是輸電線路的主體部分，主要具備電能傳輸功用。導線長度，會因電壓不同，長度各異，長則上千公里，短則數幾公里，架設過程中，主要利用絕緣子串，將其懸掛在輸電線路的桿塔上面，導線需要具備極強的防腐性能、機械性能，更為重要的是，務必具備極強的導電性能。關于桿塔，需要采用鋼管、三角鐵，以及鋼筋混凝土等材料，完成桿塔搭建。桿塔的作用，即是保證輸電線路可以架空，并且可以通過計算，保持線路與線路之間的安全距離。另外，避雷線等，也需通過桿塔完成架設支撐。實際搭建中，可以搭建耐張桿塔、轉角桿塔、換位桿塔、跨越桿塔、直線桿塔等多種類型。其中，耐張桿塔與直線桿塔，應用最為廣泛。關于金具，即是用作固定連接的金屬構件，這些金具，可使輸電線路在架空過程中，更加安全穩定。關于接地裝置，主要作用在于預防雷擊事件[1]。

1.2 檢修方法

1.2.1 輸電線路狀態檢修流程。檢修時，需要實時獲取各個單元的信息，并且需要確保信息的實時性、完整性、有效性。同時，需要基于獲取的數據，進行診斷和判定，進而完成輸電線路不同單元的狀態檢修。

1.2.2 輸電線路狀態檢修運維管理。為保證輸電線路狀態檢修的安全，需要根據實際情況，設置一套可以調節輸電線路狀態檢修過程的程序。具體來說，需要分為狀態診斷評價和狀態在線監測兩個部分。同時，輸電線路狀態也可分為動態數據和靜態數據。動態數據，即是輸電線路運行過程中，關于歷史檢修、故障處理，以及在線監測的總和。靜態數據，即是輸電線路的硬件信息，包括工藝、材質、設計等[2]。

1.3 檢修項目

輸電線路狀態，通常情況下，分為非停電檢修D、E類，以及停電檢修A、B、C類。這些類別主要根據檢修內容而定。其中，非停電檢修中的D類，主要是需要采用等電位或者地電位作業方法完成線路的檢修試驗與檢查的狀態。E類，主要是與帶電設備滿足一定的安全距離，不需采用帶電作業措施開展的不停電檢修試驗的線路。另外，停電檢修中的A類，主要是指改造或者更換主體部分的輸電線路。B類，則是檢修或者更換輸電線路的部分的零件、程序。C類，則是試驗或者檢查輸電線路的內容[3]。

2 輸電線路智能決策系統

2.1 設計原則

智能決策系統，即是一項更加高效的電力安全管理系統。通過此項系統的設計，可以完成輸電線路狀態的監測與檢修。因此，有效應用智能決策系統，不僅可以最大程度降低或者杜絕輸電線路的故障問題，維護輸電線路順利運行，安全傳輸。更可在智能決策系統的應用之下，有效降低人為監測與檢修的難度，并且可以更大程度保證操作人員的人身安全。因此，智能決策系統，設計過程中，需要根據實際情況，謹遵以下設計原則，才可設計出具備安全性、合理性、高效性的智能決策系統[4]。

首先，智能決策系統需要遵循可靠性原則?？煽啃栽瓌t即是，智能決策系統，應用過程中將會隨之產生大量的數據信息。為了切實保障電力企業安全生產，智能決策系統設計過程中，必須重點考慮信息發布與身份確認等功能。只有如此，才可充分保證智能決策系統的實用性。具體來說，智能決策系統，要想真正實現智能，不僅需要連接電力企業內部系統，還需連接外部系統。因此，基于這種特殊性，保障數據傳輸過程中的可靠性和安全性尤為關鍵。另外，需要注重智能決策系統的兼容性。這是因為，智能決策系統要想具備高效決策功能，需要囊括諸多子系統、子功能[5]。只有具備十分強大的兼容性，才可滿足此項系統的運行需求。在此過程中，需要兼容諸多子系統、子功能中的所有標準和方法，使其可為智能決策系統中的技術決策提供必要支撐。此外，智能決策系統設計過程中，還需遵循開放性原則。這是因為，檢修輸電線路，監測輸電線路，要想通過智能決策系統即時完成，需要此系統具備外部處理能力以及數據交換能力。因此，開放性設計原則，可以保障智能決策系統實現數據共享，更加靈活自如地處理各項狀態數據，有效提高智能決策系統的分析決策效率?？偠灾悄軟Q策系統設計過程中，遵循可靠性原則、兼容性原則、開放性原則，便可促使在線監測功能、風險預測功能、狀態診斷功能、實時預警功能、檢修決策功能等重要功能更具實用性，可以真正應用于輸電線路的監測與檢修，有效保障輸電線路運行安全[6]。

2.2 設計功能

2.2.1 實時狀態監控。輸電線路智能決策系統，首先需要的基礎功能，便是實時狀態監控。目前階段，尤其是針對輸電線路的特高壓類，更需重點監測。具體來說，需要監測的內容包括，線路狀態、設備狀態、環境狀態等。其中，線路狀態監測，主要以診斷技術、狀態監測等技術為基礎，利用線路監測，可以實現線路遠程可視化，進而提早采取應對措施，保障設備和人員的安全。設備狀態監測，主要以線路走廊外力破壞和設備本體缺陷為主。利用缺陷圖像識別技術，挖掘輸電設備的先驗形狀（比如：單片絕緣子是圓的）統計特征，從復雜背景的監控圖像中定位具體設備，自動檢測出鳥巢、絕緣子自爆、防振錘破損等缺陷，以此準確診斷和判定輸電線路的運行狀態。另外，關于輸電線路的環境狀態，更需通過智能決策系統，做到實時全面的監測[7]。輸電線路走廊運行環境復雜，易受違章施工、漂浮物、山火、樹障等外力破壞發生故障跳閘。線路走廊違章施工等風險點增多，監管、取證困難，對圖像視頻監測需求大。通過在輸電線路隱患區段及重要輸電通道安裝圖像視頻監測裝置，并進行集中分析，以備輸電線路的故障預警、故障定位、故障維修之用[8]。

2.2.2 兼容其他系統信息與數據統計。輸電線路智能決策系統，除卻需要基本的實時狀態監控功能之外，還需擁有兼容其他系統信息與數據統計的功能。具體來說，智能決策系統，需要接入輸電線路的監測終端、PMS系統、GIS系統。另外，除卻接入這些系統，獲取信息之外，還需智能決策系統根據全部信息，做出分析計算，準確發出指令，完成對應操作。只有如此，智能決策系統，才可最大程度實現輸電線路的狀態檢修和維護，保障輸電線路運行安全。同時，智能決策系統還需針對輸電線路的線路信息、設備信息、環境信息，進行收集、整理、歸檔，以備查詢之時可以生成統計報表。智能決策系統，顧名思義，應該極為科學、便捷、高效的解決輸電線路運行的檢修與維護問題。因此，智能決策系統，不僅需要即時應對各種問題，更需具備檔案查詢的功能，才可真正實現輸電線路的決策系統智能化，最大程度降低輸電線路狀態檢修、維護的強度和難度，保障輸電線路安全運行[9]。

2.2.3 狀態報警與智能決策功能。輸電線路狀態報警，主要包括狀態預警和環境預警。這些功能，基于輸電線路運行安全受到威脅，將會立即發出預警信號。首先，關于狀態預警，智能決策系統可以通過在線監測，綜合判定輸電線路的運行狀態是否安全，經過判定，如果輸電線路的運行狀態處于隱患，或者危險狀態，輸電線路狀態報警功能，將會即時報警，并且指明輸電線路的具體故障位置。關于環境預警，智能決策系統則可根據自身環境狀態監測，結合系統本身氣象、臺風、覆冰、雷電、山火、地震、內澇、地質災害等專題模塊，迅速應對線路突發性事件，從“被動防御”轉向“主動防御”。這是因為，智能決策系統，可以利用接入的GIS系統，明確影響半徑，實現精準定位，為突發事件的預先防范和事后處理，提供參考依據，進而保障輸電線路正常運行。此外，關于智能決策，可以根據此項系統的各種數據分析，以及預警信息，予以及時反饋，最終解決輸電線路狀態失常問題，實現輸電線路狀態的及時檢修和維護[10]。

3 結束語

綜上所述，輸電線路狀態檢修，屬于電力運行最為基礎，同時也是最為重要的事項之一。輸電線路狀態檢修，主要以獲取信息、分析信息，完成診斷和判定為流程。其包括的檢修項目，主要有非停電檢修和停電檢修。無論基于哪種檢修，均需以人為本，率先保障相關操作人員的人身安全，其次需要保障輸電線路的運行安全和供電安全。關于智能決策系統，主要需要滿足實時狀態監測功能、兼容其他系統信息與數據統計、狀態報警與智能決策功能等。智能決策系統，只有具備這些功能，才可在實際應用過程中，具備可靠性、兼容性、開放性，滿足輸電線路狀態檢修的需求，最大程度降低輸電線路狀態檢修的難度和強度，實現輸電線路狀態檢修的智能化，保障操作人員人身安全，保障輸電線路運行安全。本文上述內容，因時間和范圍等不可控因素，仍然存在諸多不足，以期在后續深入探討中逐步完善。