浅谈输电线路状态检修技术

孙国海　周翔　苏玲

摘 要：对输电线路运用状态检修技术，可以提高检修效率、节省维护开支，提高电网运行可靠性。首先介绍输电线路状态检修流程，收集线路信息、评估设备状况、确定检修策略；其次阐述了输电线路状态检修系统的功能，主要包括：设备管理、运行管理、分析预警和辅助决策；最后介绍了实现基于地理信息系统技术的状态检修系统，应配置监控终端、通信设备和集成平台等硬件，并将软件系统分为数据规约墙、信息交互平台、应用支持层和应用层。

关键词：输电线路 状态检修系统 辅助决策 地理信息系统

中图分类号：TM755 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）11（b）-0076-02

发电机、变压器、断路器等电气设备采用状态检修技术，既避免了检修过剩和不足，又提高了电气设备的供电可靠性。输电线路是电能传输的重要途径，采取定期巡检、检修等方式，存在设备维护成本大、检修效率低、易出现过检或漏检等问题，对其实施状态检修，可降低系统故障，提高整个电网的运行可靠性和经济性。

1 输电线路状态检修流程

输电线路状态检修是通过先进的终端设备和监测技术，对获取的线路参数和运行状态信息进行分析诊断，运用各种可靠性评估方法来确定检修策略，具体流程如图1所示。

2 输电线路状态检修系统的功能

根据输电线路状态检修的流程，采用先进的信息技术建成一体化信息平台，将监测采集的输电线路电气设备运行状态与环境参数进行统一分析，形成了输电线路状态检修系统，为生产管理和调度部门提供信息支持，其主要具有以下功能。

2.1 设备管理功能

利用生产管理系统对设备台帐进行查询、统计并输出结果；通过建立线路电气装置与监测设备间的数据模型，对线路、附属设备及线路通道进行管理，构建各种设备的3D模型，实现输电线路设备的数字化和可视化管理。

2.2 运行管理功能

运行管理功能主要包括监控图像/视频、监测危险点（缺陷）和线路负荷、跟踪任务单和停电计划、移动巡检和查询统计等。以线路监测数据显示、专题图展示、三维线路漫游和浏览等方式，对在线监测数据、巡检数据等动态数据进行查询、统计和输出。对日常巡视过程中发现危险点和缺陷，现场正在进行的工作票、检修单等信息接入监控中心标记展现。

2.3 在线分析、预警及应急指挥

在采集查询的基础上，对输电线路设备状态进行预测；对各种恶劣气象或环境对线路的影响进行预测；对线路事故和故障的历史数据进行分析、诊断原因，形成防治措施。

线路发生隐患时，根据预设的危险边界及时向用户报警并进行定位。对遭受短路、冰雪或台风等外力破坏或运行异常的设备，提供监测数据供设备日常管理或应急指挥和抢修。

2.4 辅助决策功能

运用专家知识库对采集的各种监测数据、运行状态和检修信息进行分析，结合状态检修导则，对线路设备及线路整体进行综合评价，为线路生产、运行、调度单位提供检修辅助决策。

3 输电线路状态检修系统的实现

地理信息系统技术（Geographic Information System，GIS）以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息。将GIS运用于输电线路状态检修，可将地理图形、电力设备及监测数据有机结合，实现监测数据的自动化、可视化和图形化；通过对设备数据和地理数据的综合判断，实现输电线路检修的交互性，其硬件配置和软件设计如下所述。

3.1 硬件配置

（1）监控终端。

置于电气设备安装现场，用于自动采集设备运行参数的智能电子装置，主要包括：泄漏电流监测装置、温度监测传感器、线路监测装置及相应的辅助设备等。

（2）通信设备。

置于主站、中继杆塔和监控现场，用于主站与现场监测装置之间通讯的设备，主要包括发送和接收设备、用于通讯接口、转换与信息集中的设备。

（3）通讯集成平台。

置于主站，用于采集、接收监控终端的实时数据，下达主站命令，完成输电监测设备的通信集成，存储集成平台传输的数据。

3.2 软件结构

软件系统分为服务器和客户端，服务器主要用于数据收发、解析、存储等原始数据的处理，对可靠性、安全性和准确性要求较高，用户无法直接接触。客户端与用户直接接触，用于数据的显示、统计及管理，通过曲线、报表、图片、视频窗口、模拟计算、预报警等方式，向用户展现设备运行状态、提供运行参数，用户可灵活管理设备运行情况。系统软件可分为以下层次。

（1）数据规约墙。

数据规约墙将国际标准协议IEC61850作为通信规约，建立统一的数据模型和接口标准，凭借其开放的动态实时数据库，形成独立的通讯接口服务平台，实现不同供应商设备间数据、SCADA与状态监测系统间数据的交换及无缝衔接。

（2）应用支持层。

应用支持层服务于整个系统，其作用主要有：存储输电线路基本信息和专家判断知识的数据库，为GIS平台提供信息和技术支持，管理、调用输电线路基本信息，支持辅助软件平台。

（3）应用层。

应用层是状态检修系统的核心部分，应包括基础数据管理和分析、输电线路状态评估、预警功能、检修决策和系统管理等功能。

4 结语

随着电网规模的扩张和电压等级的升高，输电线路所属设备种类和数量大大增加，相应的检测数据量急剧增大，有关的信息管理矛盾也日趋突出。基于GIS的输电线路状态检修，通过将输电线路设备数据和地理数据充分结合和优选监测杆塔，改善输电线路范围广、设备多所带来的管理不便，对改进输电线路状态检修工作具有积极意义。

参考文献

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