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新时期电网维护中输配电线路智能巡检关键技术

​黄世辉

泉州供电服务有限公司安溪分公司

摘要: 随着电网改造的深入和技术进步,电网的复杂性、规模及运行要求持续提高,其运行经济性和控制成为关键。为满足这些要求,提升电网自动化水平至关重要。智能巡检作为电网维护的核心,能实时监测和评估输配电线路状态,预防安全隐患,确保电网安全、稳定和高效运行。近年来,人工智能、无人机、物联网等技术极大地提升了智能巡检的效率、精度和可靠性。无人机能快速获取高清图像以支持故障诊断,机器人自主巡检降低了劳动强度,在线监测可实时发现处理问题,智能化机制提高了数据的分析和处理效率。因此,研究和应用智能巡检关键技术对提升电网自动化水平、保障电网安全稳定、增强电力供应可靠性和经济性至关重要。
关键词: 新时期;输配电线路;关键技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157478
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引言

在电力行业大力推进自动化、信息化、智能化的背景下,智能电网和智慧电厂迎来了前所未有的发展机遇。作为实现智能电网和智慧电厂的重要组成部分,智能巡检扮演着关键角色。利用智能巡进行检查,能够降低运维成本、提高巡检效率。在电网、发电厂等危险场景中,巡检机器人的应用越来越普及。电力行业的智能化转型是大势所趋。以国家电网、南方电网为代表的电网企业已经开展了基于智能巡检机器人的无人巡检,并取得了较好的效果。

1电网维护中输配电线路智能巡检意义

智能巡检可以实现自主巡检、实时监测和自动报警,避免了人工巡检中的疏漏和错误,并且可以全天候进行巡检。这种自动化巡检方式大大提高了巡检效率。传统的人工巡检需要耗费大量的人力。智能巡检可以替代人工巡检,降低了人力成本。传统巡检方式往往需要工人进入危险的环境。工人容易受到高温、高压、高噪声等因素的影响,并且面临着电气安全隐患、有毒气体泄漏等风险。智能巡检机器人可以在危险环境下执行巡检任务,降低了工作环境对工人的安全威胁。智能巡检可以采用多种传感器和算法进行检测和分析。相比于传统的人工巡检,智能巡检具有更高的准确性和可靠性。智能巡检可以实时采集数据并进行分析,并能提供详细的巡检报告和分析结果,从而帮助管理者更好地管理和维护设备。

2输配电线路智能巡检关键技术类型

2.1无人机巡检技术

在应用无人机技术时,需提前规划飞行路线,确保无人机高效、安全完成输配电线路的巡检任务,并考虑飞行距离、时间及障碍物。飞行前,全面检查无人机及其设备,包括电池、摄像头、GPS等,校准传感器并清洁机身。启动无人机后,其可按预设路线自动飞行,实时监控并采集电力设施图像及数据。利用先进设备多维度分析数据,检查设施问题,最后,根据分析结果生成详尽报告,列出问题及修复建议,以支持后续维护管理。

2.2机器人巡线维护技术

为保障电网的运行安全和提高线路巡检效率,高压线路巡检机器人被部署在关键线路上。这些机器人配备有防护罩、驱动臂、小臂等机械结构,以及高清摄像头、红外成像仪等巡检设备。机器人启动后,会沿着预设的智能输电线路自动行驶。在行驶过程中,机器人通过其搭载的高清摄像头和红外成像仪等设备,对线路进行全方位的拍摄和扫描。这些设备能够捕捉到清晰、详细的线路图像,包括线路的外观、连接件的状态以及周围环境等,为后续的隐患识别提供关键数据。机器人将收集到的图像和数据实时传输至后台软件进行处理和分析,后台软件利用图像识别和数据处理技术,自动识别线路中可能存在的安全隐患,如绝缘子破损、导线松动、异物悬挂等。同时,软件还会对隐患的位置进行精确定位,并生成相应的报告。一旦后台软件发现安全隐患,会立即向相关人员发送警报,并提供隐患的详细信息。相关人员可以根据这些信息,及时安排检修维护工作,确保电网的安全运行。

2.3巡检地理信息技术

巡检地理信息系统(GIS)是电力巡检中的关键技术之一,其集成了空间数据管理、分析、可视化和决策支持等功能,为巡检工作提供了强大的技术支持。其工作要求主要为以下三点:第一,依据业务管理规范与系统技术准则,构建电力巡检业务的基础数据库,确保数据的完整性、准确性和规范性。该数据库应涵盖线路信息、区段详情、塔架数据等核心要素,以为后续的GIS应用提供坚实的数据支撑。第二,GIS图层生成。基于杆塔的经纬度坐标以及线路和塔架的基础数据,GIS子系统应能够自动生成专业的图层,包括杆塔图层和线路图层。这些图层将准确反映电力设施的分布和状态,为巡检工作提供直观的可视化支持。第三,图层动态加载。系统应根据当前地图的可视化区域,仅加载对应的杆塔和线路图层。当可视化区域发生变化时,系统应能够自动重新加载相关图层,确保用户始终能够获取到最新、最准确的地理信息,功能的实现将大大提高GIS子系统在电力巡检业务中的应用效果和效率。

3电网维护中输配电线路智能巡检关键技术应用

3.1电力调度中应用

电力调度自动化系统是指利用先进的信息技术手段,对电力系统运行状态进行实时监测、分析和控制,以实现电力系统运行的自动化管理和调度。在电力调度自动化中,通过建立完善的电力系统监测与控制系统,实现对电力系统运行状态的实时监测和数据采集;利用智能算法和模型对电力系统进行状态评估、故障诊断和预测,提高电力系统的运行效率和可靠性;并利用自动化控制系统对电力系统进行实时调节和控制,保障电力系统运行在安全稳定的工作状态下。

3.2智能电网监控与管理系统

作为智能电网的核心组成部分,智能电网监控与管理系统结合了先进的电力工程技术和信息通信技术,能够实现对电网设备、线路和负荷的实时监测和远程管理。系统通过实时采集和分析电网运行数据,系统可以及时发现电网故障和异常,实现对电网运行状态的及时监测和预警,提高了电网的安全性和可靠性。系统通过远程控制终端和智能开关装置,系统可以实现对电网设备的遥控操作,包括开关的远程控制、负荷的远程调节等,从而提高了电网运行的灵活性和可控性。同时,系统还能够根据电力系统的实时负荷情况和供需平衡状况进行智能调度,优化电力系统的运行方案,降低电网运行成本,提高了电力系统的经济性和运行效率。

3.3智能配电设备与线路优化

在智能电网中,智能配电设备主要包括智能开关、智能变压器、智能保护装置等,这些设备具备远程监测、远程控制和智能诊断等功能。例如,智能开关能够实现远程控制和智能故障诊断,通过远程控制中心对开关进行遥控操作,实现对配电线路的远程控制,从而提高了供电可靠性和供电质量。智能变压器则可以实现对电压的动态调节和电能质量的实时监测,保障了用户的电能供应质量。在智能线路优化方面,通过应用电力系统仿真软件和优化算法,对配电线路进行仿真分析和优化设计,实现了对配电网的智能规划和优化配置。通过对线路的负荷分布、线损率和功率因数等指标进行分析和优化,可以实现对配电线路的合理配置和优化布局,提高了配电系统的运行效率和经济性。

结束语

智能巡检作为电网维护的核心,通过实时监测线路状态,能及时发现并处理故障,提升电网运维效率,确保用户用电安全。依托人工智能、无人机和物联网技术,智能巡检实现了更高的精度和效率,降低劳动强度,快速获取高清图像,自主巡检,实时掌握线路状态。案例分析验证了智能巡检在提升电网运维效率、保障其安全稳定运行方面的有效性,为未来研究与应用提供参考。

参考文献

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