输电线路智能化建设现状及对策分析

吴跃华 国网宁夏电力有限公司中卫供电公司

现如今，电力能源在国家的发展中发挥着其他能源不可替代的作用，人们的日常生活生产对电力能源的需求越来越大，电力系统的建设要求也需逐步提高。输电线路是电网系统的安全稳定运行的主要承载者，由于目前输电线路建设中仍旧存在诸多不足，因此需大力发展输电线路的智能化建设，提高电路建设的工作效率并降低故障率，保证输电线路的安全运行，推动国家经济的发展。

一、输电线路智能建设的意义

我国人口众多，分布广泛，不同地区的地形结构复杂多样，随着经济的建设加快，各个地区虽受地形的限制，但经济发展也逐渐加快，电力成为必不可缺的能源，输电线路与人们的生产生活关系更加密切。目前，输电线路的覆盖率逐年增加，在环境恶劣、人烟稀少的地方输电线路仍有分布，但由于自然环境和人为因素等不可控条件，输电线路的故障发生在所难免，因此，电力工作人员需掌握输电线路的具体运行情况，并进行经常性的检查，确保在故障发生的第一时间能够发现其所在地，及时解决故障问题。对于传统的输电线路故障管理，通常采用人工进行巡查与维护，这就需要保证在岗工作人员的数量，在故障出现时能够及时发现并处理，若员工数量不足，只能从其他岗位调动工作人员进行抢修，一旦存在故障难以及时解决的问题，这对电力系统的运行带来的影响是不可估量的。尤其是当故障发生在一些特殊情况下时，人员与资金的投入将大大增加，电力企业的运营成本随之增加，企业所获得的利润也将减少。

通过输电线路的智能化建设，可以降低电力企业的人工成本，增加企业纯收入，有效解决人工成本与企业利润之间的矛盾。使用智能技术可时刻精准的掌握输电线路的运行状态，对故障点的位置进行排查并在准确定位后告知工作人员，减少工作人员人工进行巡查的时间，加快解决故障的速度，保证输电线路的正常运行，提高电网系统的安全性，促进社会经济的发展。与此同时，智能化的建设可降低企业对于工作人员的需求，减少人工成本，增加企业的效益。

二、输电线路智能化建设分析

（一）状态监测的现状

目前，很多电力企业都采用状态监测技术来推动输电线路的智能化建设，但在智能化的建设中仍然存在许多问题，对于常态化的推进难以实行，例如，①各检测较为独立，对于系统间的运行状态难以兼容，缺乏对网络信息共享规约平台；②各检测系统的终端设备体积较大，设备的安装与拆卸较为精细，需专业技术人员进行作业；③监控中心的运行维护管理不够规范，监测信息的利用率较低。④供电系统不够完善，信息传输不够稳定且成本较高。⑤室外终端对于大自然的影响抵抗力不足，如严寒、高温等。

（二）智能巡检现状

（1）当前，为了对巡视人员的轨迹进行实时跟踪与监控，在输电线路智能巡检时多采用GPS智能巡检仪，但是由于不同企业对员工的管理模式不同，再加上人员的限制，对智能巡检实时记录并未真正实施到位，采用离线巡检反而更多。

（2）现已有少量企业采用了远程控制小型无人机进行巡检，但基本都还处于科研实验阶段，并未有成熟的产品出现在市场上，对于常态化的应用还达不到要求。

（3）目前，有许多企业单位已经开始了对巡线机器人的研究，尽管在研究方面取得了较大进展，但机器人运行的成本与效率问题仍然难以得到解决，对于实际的推广应用还需努力推进。

（三）当下智能化管理的情况

在互联网盛行的时代，各行各业都引用了智能化管理的技术。在信息管理这方面，输电线路的智能化得到了更加深层的优化，相应的管理系统改变了以往的管理模式，在记录信息的全面性和详细性上优势更加明显。唯一不足的是信息收集及后续整理步骤过于烦琐冗余，并且管理体系的制度尚不完善，再者缺乏对相关工作人员的培训导致他们没有获取专业经验知识的途径，因此管理信息系统的工作人员也不能在输电线路出现问题时第一时间进行诊断，严重影响了运行的速度。针对这个方面，信息管理系统人员应该加以重视，及时解决输电线路智能化信息管理存在的所有问题。如今，智能化管理的体系基本上覆盖开发和运用类似PMIS的管理模式，智能化管理的系统大大提高了管理效率。但它也不是没有缺陷，一般来说，关于输电线路的信息采集、整理等诸多操作耗时耗力，对于实现对工况的动态化修改还有运行以及实时交换信息的方面上都是一些需要克服的难题，与已经相对完善的智能化输电线路生产、运行、维护多方面综合管理体系相比还有很远的一段距离需要超越。

三、建设输电线路智能化的必要

（一）人员不足与电网快速发展矛盾现状的解决对策

一直以来，输电线路在有关运行、维护方面的管理模式上一直采用的是人工化的粗放型管理方式，对于如今电网快速发展的时代而言，需要不断提高电网建设速度，导致巨大的工作量与人员缺口两者之间的矛盾愈发剧烈。针对这一问题，采用现代智能化的管理方式非常必要，这极大地提高了人工运行维护管理效率，缓解了人员不足和电网发展之间的矛盾。

（二）电网智能化发展的需求

由于现代科技技术水平的提升和电网普及智能化建设，输电线路领域开始运用了一些高科技设备，在管理系统上也采用了先进的智能化管理技术。由此可见，电网的智能化建设必不可少。即使是作为电网系统下具有重要地位的输电线路，在进行状态检测、定期巡检、全寿命周期管理等项目时也十分依靠智能化技术，对输电线路的管理方式和计划进行全新的探究。

四、探讨智能化建设输电线路的方案

（一）建设输电线路状态监测机制

努力建设好输电线路状态的监测机制，让输电线路的运行状态达到在线监控、采集信息、实时诊断和分析的效果，这就需要运用科技的力量，在明确国网公司对输电线路状态监测建设提出的标准和要求的前提下，通过结合科技在线的资源，去满足实际生产生活中的要求。同时在国网公司“两级建设三级运用”的基础上，将电网公司监测中心和有关人员探索进行紧密联系，体现输电线路状态监测实用性、普遍性的特点。

（1）观察线路危险点和周边环境远程的动态

如今，输电线路延伸到一些像偏远山区、林区等等的恶劣地区，还有大型施工场所和临时作业场地，在这些地区工作时增加了作业难度。考虑到一些安全因素，应该对这些线路危险地区运用监控系统进行远程指导，做到实时监察现场动态，及时解决发生的故障难题。

（2）在线监测线路运行状态数据远程

运用便携可拆卸固定的视频监控设备，对输电线路的运行状态各项数据，包括绝缘子污染、电流泄露、设备温度、杆塔故障预警、复合绝缘子运行情况等等实现在线实时监测。

（3）远程监测线路运行环境的数据

运用移动式全天候视频监控系统，对输电线路在运行时受到的环境因素方面影响的各项数据进行远程监测。运行数据环境包括微气象、对雷电进行定位等等。

（4）快速对输电线路进行应急抢险

输电线路故障之后，需要及时抢救时，可以采用GPS导航的帮助，这种导航系统会筛选多条路线方案然后选择出最快最近的一条路线，方便工作人员和车辆迅速赶到现场对线路进行抢救。GPS导航系统现被运用于很多领域，在监测输电线路当前状态维修时，其工作原理就是将GPS导航用来代替相关工作人员进行实地巡查，这样不仅实时对线路运行状态有所了解，而且降低了相关工作人员的危险。

（5）终端高度集成、便携化相关监测

把终端设备上的零件集中在一起，在后期拆装和维修机器上更加便携；本着减少成本的原则，可以将很多监测终端结合在一起。

（6）运行标准化、常态化监测

要做到输电线路运行状态监测的常态化，让状态检测发挥重要的作用，电力工作人员应该针对暴露出的问题结合现有维护经验，写出关于输电线路状态监测的指导规则和如何去根据具体运行问题进行维护。

（二）地理信息可视化管理平台的构建

（1）打造地理信息平台

打造地理信息平台最关键的是设计一个全面的地理信息监控界面。方便、整体、全面、系统的界面可以在一定程度上帮助用户更快捷的应用。界面地图上输电线路杆塔的坐标位置可以通过参考各种地图：卫星、军用、矢量地图等，再按一定的、相同比例来设置。同时还可以考虑用户的各种需要来设置能够显示不同维度，不同图层的选项，以便用户可遵循实际操作的需要，自主挑选合适的图层显示。地理信息平台的设立能够尽可能的满足用户应用需要、使用感受，同时还提高了其运行效率。

（2）为杆塔等其他设备立体建模

为了方便日后无人机巡视检查工作的正常进行，需要将拍摄的杆塔和其他设备的高清图片作为模板基础，对其进行三维的立体建模，同时还要能够在使用显示选项之后，杆塔及其他设备可以同步显示在二维或三维地图中。

（3）建立并连接输电线路设备的基础信息库

输电线路设备的基础信息通常指的是：线路技术数据、设备数据信息、图纸资料信息以及可见光图片等。创建输电线路设备的基础信息库即需要包含这些信息内容，连接信息库则是连接设备档案基础信息库与输电线路杆塔的地理信息系统。在地理信息监控平台上点击选择则能够显示一些可见光信息以及三维基础信息，同时实现统计、生成、查询等功能。

（三）输电线路智能巡检构建

（1）具体有效整合如今输电线路已有的GPS导航系统和GPS智能巡检系统。同时完善和改良其已经具备的选项、功能。实现在线收集和记录巡检信息、在线导航巡检路线、实时提醒危险状况等。减少或不要出现少巡的情况，尽可能提高巡检质量。

（2）研究开发方便携带的微移动视频监控设备，创新发现具有GPS智能检测的微便携式监控设备，从而实现远程缺陷的在线咨询以及会诊。

（3）要在如今已有的巡检机器人的基础层面上，加以完善和创新，提升机器人在巡检行程方面上的远程控制能力和实际使用价值。

（4）基于三维GIS平台、小型巡检无人机应用，再来对其进行逐步改良创新，同时缩小飞机的整体大小，不断提高三维操作控制的精确度，让它能够常态运行。

（四）输电线路智能化管理建设

（1）智能化综合管理输电线路生产运行

牢牢把握实际生产需要，深度开发、集成和改良输电线路综合生产经营管理系统，使团队、工区、省网公司有效整合，形成一套运行简单、查询方便和统计快捷的智能生产运行综合管理系统，及时对相关数据和信息进行修改和改进，保持设备信息与现场的一致状态，通过使用内部网络，同享企业（或省网企业）的内部局域网信息，提供为输电线路维护和智能管理的技术支持平台。

（2）输电线路设备的全寿命周期管理

构建输电线路设备的全程监控系统和管理体系，可采取自动应用线路的运行工况信息的方式，来分析判断线路设备的运行情况，实现输电线路的正常基本信息管理、实时评估状态以及设备安全工作寿命的全周期管理。

（五）优化输电网结构以及其动态增容

全面改良局域电网的设计，将电网传输断面更加优秀化、合理化。对输电线路动态容量增加项目进行研究，采用耐热碳纤维等新材料至关键断面线路来加大输电线路的传输容量及能力。

（六）灵活交流输电技术的使用研究

借助各种技术装置设备来提高输电网的无功调节能力，确保方便恢复暂态电压，保障电压系统的稳定性。可以尝试将可控并联电抗器技术使用在特高压和超高压输电工程中，达到灵活无功补偿的效果同时增强了区域电网系统稳定。

五、总结

输电线路智能化建设从来都不是一项简单的工程，在进行实际施工应用的过程中，存在着多种问题和麻烦。要紧密结合生产检修维护单位和管理部门的实际生产运行要求，针对设计和应用中存在的问题，不断改进完善，标准规范输电线路智能化建设。