架空输电线路无人机人工联合巡检模式研究

何卓阳

摘要：电力作为日常生活中重要的组成部分，发挥着重要的作用。随着科学技术的不断提升，架空输电线路的检修工作也在逐步提升中，无人机就是结合科技发展所采用的先进的技术支持。文章分析了传统人工巡检所存在的弊端，探讨了引进无人机进行巡检的优势，最后对无人机人工联合巡检的便利之处进行了总结。

关键词：架空输电线路；无人机；人工联合巡检模式；电力系统；检修工作 文献标识码：A

中图分类号：TM755 文章编号：1009-2374（2016）15-0028-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.15.013

随着科技的进步，各个领域对新能源的开发利用已经逐渐得到了普及，在分布式光伏、水电、火电、风电以及生物等方面新能源的接入，使得传统式的配电网在实际运行的灵活性、经济性与安全性上都面临着巨大的挑战。现在社会经济的快速发展，对我们的配电网也提出了更高的要求，其核心就是促使配电网能够在供电的可靠性、适应性方面变得更强，更能适应现实电网的需要，在最大程度上减少因电网问题给用电带来的影响。应用电和安全方面的需求，现在传统模式下的配电网往主动配电网的过渡和转变必须完成。

就目前而言，在电网的相关研究上主要分四个类型：第一类主要是进行研究分布式用电设备对传统电网的影响；第二类主要是针对主动配电网的基本概念以及研究框架方面；第三类是在主动配电网的运行管理与控制上，主要源于对主动配电网在体系本身还没有真正形成统一的认识，因此该类型的研究方向大多是针对在电压的控制、对负荷的控制以及在配网优化与规划算法上的改进等；第四类主要是针对主动配电网技术在实际可行性方面进行了探讨与研究。本文主要是对主动配电网在应用方面进行分析、讨论和研究，并做好对新能源的主动配电网系统规划设计。

1 主动配电网的概念及特征

1.1 主动配电网的概念

在“主动配电网的运行与发展”这个研究报告中指出，主动配电网就是通过使用灵活的网络技术拓扑来进行管理潮流，以达到对局部范围内分布式能源进行主动控制和管理的实际配电系统。在分布式能源的界定上，主要有分布式发电、电储能和可控负荷等。但在实际的发展过程中，由于缺乏核心运算工具，除了少数国家以外，大部分国家都没有把ADS规划进配电网和作为运行的必要内容，而且在主动管理和控制方面，现在仍然处于最初级的实用阶段。

1.2 主动配电网的特征

在分布式新型能源进行大规模的接入配电网后，主要是以新能源、主动配电网、用电负荷这三个方面为主的结构特征的新配电技术。同传统配电的不同之处在于，新技术能够自主地对分布式方面的性能上进行预测与分析，并对可控的一些分布式资源实行管理与控制，以减少或清除能源的不确定性给电网带来的问题。在实际使用方面具有三个特征：一是分布式资源的可控性；二是在可控能力上较为突出和完善；三是能够通过控制中心进行协调化管理；四是在网络拓扑的结构方面可进行灵活调节。

主动配电网具有可控性和可观性，以充分体现这方面的主动性。在可观性方面的主要体现是可以做到监测主网以及配电网与用户方面的负荷同分布式电源的主要运行状态，在这种情况下来预测其发展状态，并合理提出相应的优化控制方法；在可控性方面的主要体现是在分布式电源、负荷以及储能等的控制灵活性方面，当制定出优化协调方面的策略后，就可以利用控制中心来进行执行。在主动性方面的主要体现是在预判能力上能够及时判断不安全问题，并根据实际制定出相对应的策略，然后利用控制中心来进行执行，而不像在传统式的配电网情况下，只能在隐患问题演变成故障后才采取解决措施。

2 新能源发电接入主配电网的影响

2.1 新能源的接入对电能质量上的影响

光伏发电与风力发电都会受到环境气候的影响，具有间歇性和不稳定性的特点，同时在设备上还会配有整流逆变设备和其他方面的电力元器件，这样就会产生谐波与直流分量。当谐波电流接入电网当中后，就会造成配电网中的电压产生畸变，严重影响电能在实际使用上的质量问题，同时也会造成部分测量仪表和设备在测量上不准确、严重增加负荷，还有可能会造成电力系统出现继电保护、部分自动装置错误动作的问题，严重影响电力系统的正常运行。在并网电量的使用中随机波动较多，在可调型方面又较差，在并网的时候会产生很强的冲击电流，同时也会因为冲击电流造成电网电力频率出现偏差的问题，电压也会出现相应的波动和闪变，从而造成在馈线内的潮流产生变化，进而在稳态电压分布与无功上造成影响的特性，造成电网在不可控性与调峰容量的余度上的变大。新能源在发电单元上的启动次数过多就会造成配电线路在负荷潮流上的变化增大，进而增加了在电压调整方面的难度。同时因为在发电的设备采用了大量的电子设备装置，在实际电压的调节上和控制上都与传统的电网有着很大的区别。虽然在正常情况下，新能源在设备上都会装有逆变装置，在正常的运转情况下不会出现向电网进行输入功率的问题，一旦发生问题，短路就会瞬间向电网中输入电流，增大配电网的开关上电流强度，极大可能造成电网的开关短路电流超过标准，影响在电网运行方面的安全。

2.2 新能源的接入对网损伤的影响

当将新能源成功接入电力配电网中后，现有的配电系统将会由原来的单向式电源辐射网络转变成为用户之间互联与多电弱环的网络。在电网的主要分布形式上将会产生根本性的转变，在负荷的大小与方向问题上都会变得很难进行预测。这就造成网损不但会与负载等方面因素产生关联，还会与系统所直接连接电源的具体位置和实际容量的大小都产生密切关系。

2.3 新能源的接入对配电网系统在实时监控上的影响

现在运行的配电网是一种无源的具有放射性的电网，在对信息的采集上、开关的实际操作上和在能源的调度方面的操作都相对简单，在进行监测、控制管理与高度上都是由供电部门进行具体实施的。由于新能源的接入造成在此方面变得较为复杂，重点需要注意在对新能源接入以后，容易出现的“孤岛”现象实施监测和预防。当新能源配电与主配电网实施分离后，仍然继续往独立配电网进行输电，就很容易会产生“孤岛”的现象。孤岛上的电压大小和频率的数值都无法用电网进行控制，一旦电压与频率严重超出允许范畴，可能造成用户的相应设备损坏；如果实际负载容量高于孤岛中的逆变器容量，就会造成逆变器容量过载，容易造成逆变器的损毁，同时也会给在这方面进行检测的人员带来安全危险。如果进行重新合闸操作，就会导致在这条线路上出现再次跳闸的问题，而且在负荷上容易出现在供需上的严重不平衡，在实际电能质量的损害上也是相当严重的，降低供电的可靠性。

2.4 新能源的接入对配电网的并网标准

就目前来说，我国在新能源的并网标准方面还没有建立一个统一的规定，大中型的新能源在发电并网上对实际电力系统的安全、电能的质量和电网的调度与运行方面都存在着影响。在接入电网系统后，在有功功率与无功功率的控制方面，电力质量与穿越能力等这些方面的实际检测方法也不够完善，主要包括对逆变器、控制器、双向计量装置、输配电装置以及在安全性的检测。随着现在大中型新能源在并网系统上的发展，对电网的兼容能力、电量调度的管理与运行和相关配套政策等各个层次上都提出了更高的标准和要求。

3 对未来新能源接入主动配电网方面的展望

现在物联网、微网技术、微型风力发电与光伏发电在并网技术的发展趋于成熟，将来在主动配电网的研究上要求必须可以兼容新能源的使用，实现在电力能源上的交互，同时支持多种类的电力能源的灵活接入，最重要的目的是要保证在使用上的方便与快捷。

第一，将主动配电网进行智能化转变，这样就可以利用太阳能的光伏发电与风力发电在不受到地域限制的条件下，实现在新能源方面的使用管理，建立一套微型系统，构建成小型的电网，实现在电力上的自如使用。所谓自如使用就是指在实际配电网的低压侧，利用相关技术进行组网或者进行并网，然后再由智能控制器通过智能动作，一旦满足条件，就可以自行进行电力的组网与并网，达不到电网所需要的条件时，就会自动断开连接网。这种新型方式不需要建立相应的配电站设施，可以在一定程度上降低附加在配电上的成本和资源消耗，同时也减少配电网中在传输上的功率，最大程度上减轻在输配电网上的负荷，有利于提升在末端电压与系统针对实际电压在性能上的调节，减少在线路上的损耗，增加供电企业在这个方面的管理维护难度。

第二，现在电动车行业的发展十分迅速，虽然电动汽车在普及上还没有达到标准。但是利用电动汽车，可以减少在不可再生资源上的消耗，同时也提高了在环境上的改善。但是，同时也要考虑在电力上的需求，一旦电动车普及，只利用大型电厂的电力来供应是不能满足现实对电力的需求的。只有在新能源的利用上进行突破，才能从根本上解决我国在能源的方面的问题。就目前来说，还不是电动汽车行业发展的最好时机，只有在解决了电力供应的问题以后再进行这方面的考虑。

第三，主动电网在智能化方面主要包括在数据上的自动采集与应用，在信息上的双向进行传输。通过对配电网在运行商的相关数据进行自动采集，如电压、谐波、电量、电流等进行监测、控制与分析，从而实现对主动配电网的智能化实时监控功能的使用。

4 结语

综上所述，为了适应时代的需求，在新能源接入主动配电网所存在的影响方面，必须得到相应的解决，主动配电网是未来的发展方向，新能源在与主动配电网上存在的问题，本文提出的在新能源和主动配电网之间的问题分析，希望可以为以后的研究提供参考和借鉴的

价值。

参考文献

[1] 杨德平，高伟，刘立伟，齐占宇.新能源接入对智能

配电网的影响[J].企业导报，2014，（21）.

[2] 丁明，石雪梅.新能源接入对主动配电网的影响[J].

电力建设，2015，（1）.

[3] 吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科

技资讯，2011，（30）.

作者简介：詹并（1980-），男，广东潮州人，广东电网有限责任公司潮州供电局工程师，研究方向：电网规划。

（责任编辑：黄银芳）