无人机技术与无线电压表相结合的输电线路验电方法

施锡彪 高鑫 王宗明 梁江涛

摘要：为了解决输电线路振动控压的验电问题，对无人机技术与无线电压表相结合的输电线路验电方法进行设计。进行未知信任验电值确定，并结合无人机技术与无线电压表下进行双向D‐S验电模型的创建，通过相关度算法实现输电线路的实际验电。最终的测试结果表明：在不同的信任分配验电比范围之内，对比于传统的电磁振动验电测试组，本文所设计的验电方法最终得出的电位值相对较高，均在3%以上，表明验电效果更佳，具有实际的应用价值。

关键词：无人机技术;无线电压表;输电线路;验电方法;电路验证;电路重建;

0引言

随着我国电力行业技术的不断成熟与发展，对于输电线路的处理与验证问题也逐渐受到了关注。输电线路是否处于正常的运行状态，均与电网有着密切的联系。不仅如此，输电线路的处理工作无论是在结构的规划以及异常情况的维修上均较为复杂，尤其是验电工作，更是涉及到不同的电力设备，一旦发生故障，便会形成较大面积损失，严重的甚至会造成关联性的电路异常[1]。所以，面对这种情况，需要创新对应的验电维修技术，进一步提升电力系统以及设备的综合执行服务能力，加强对提供工作的控制与管理，实现更为高效的验电结构[2]。

随着最近几年我国信息化科技、互联网平台以及智能化手段的不断进步，我国的无人机技术也得到了广泛的应用，目前的无人机技术仅仅局限于航空拍摄等方面，在输电线路的验电工作上也取得了相对较好的效果，一定程度上加强了相关技术的创新[3]。在上述的背景之下，加上无线电压表的辅助，可以进一步实现更为精准的验电维护与处理[4]。因此，提出对无人机技术与无线电压表相结合的输电线路验电方法进行设计。在较为真实的环境之下，利用无人机技术以及无线电压表的辅助，创建验电的基础结构，对输电线路进行调整，完成对应的测定，进而提升最终验电结构的准确性以及可靠性，推动技术的进一步创新发展。

1无人机技术与无线电压表相输电线路验电方法设计

1.1进行未知信任验电值确定

在结合无人机技术与无线电压表进行输电线路的验电方法前，需要先确定对应电路的未知信任值。进行初始验电框架的设计，可以先依据实际的输电线路运行、执行情况，进行验电范围的确定，并依据合成的规则，进行信任度函数的计算，如下公式1所示：

公式1中：表示信任度函数，表示冲突系数，表示验电极限值。通过上述计算，最终可以得出实际的信任度函数。根据得出的信任度函数，设定信任验电范围，在这个范围之内，包括已知范围和未知范围，通常情况下，已知范围会在设计电路前完成设定，而未知范围则是需要在验电前，通过实际的需求以及侧向的输电线路调整来实现的[5]。所以，在已知的验电范围之内，结合实际的置信度，进行未知信任验电值的计算，如下公式2所示：

公式2中：表示未知信任验电值，表示归一系数，表示焦元范围，表示允许出现的极限误差。通过上述 计算，最终可以得出实际的未知信任验电值，为后续设计奠定基础。

1.2无人机技术与无线电压表下双向D‐S验电模型创建

在完成未知信任验电值的确定之后，随后，在无人机技术与无线电压表相结合的背景之下，进行双向D‐S验电模型的创建[6]。在输出电路的运行过程中，由于电场感应电荷的存在，需要利用无人机技术进行两级电力极板的未知确定，并设定对应的验电坐标，具体如下表1所示：

根据表1中的数据信息，最终可以完成对验电坐标标准的设定。完成之后，结合位置信任验电值，再加之初始的验电标准，进行双向D‐S验电结构的设计，在传输电路的两个极板之间，进行电容值控制，随后关联无线无线电压表，利用无人机的定位以及处理技术，最终形成双向的验电模型，确定无线验电实际范围。

1.3相关度算法实现输电线路的验电

在完成无人机技术与无线电压表下双向D‐S验电模型的创建之后，接下来，利用相关度算法实现输电线路的验电。利用双向D‐S验电模获取输电线路的数据信息，汇总整合之后，在未知信任验电范围之中，创建电力相关度矩阵的设计，具体如下公式3、4、5所示：

公式3、4、5中：表示验电相关度，表示传输测定指数，表示电力极限值，表示极限误差，表示未知验电范围。通过上述计算，最终可以得出实际的验电相关度，结合无人机技术，在输电线路中进行验电节点的定位，同时依据合理验电标准，结合无线电压表的变化数据，实现输电线路的最终验电。

2方法测试

本次测试主要对无人机技术与无线电压表相结合的输电线路验电效果进行论证。测试共分为以下两组，一组为传统的电磁振动电路验电方法，将其设定为传统电磁振动验电测试组;另一组为本文所设计的方法，将其设定为双向验电测试组。两组方法在相同的测试环境之中同时进行，得出的结果最终进行对比分析。

2.1测试准备

根据上述设定，进行相应的测试准备，搭建对应的测试环境。在初始的测试电路中，安装小型的电磁感应器，且将其中的数据格式调整为对应的量，设定为单精度的浮点数标量。随后，根据输出值以及验电的实际强度，进行输出电路验电范围的划归与计算。具体如下公式6所示：

公式6中：表示电路验电范围，表示应变重合处理，表示感应输出强度。通过上述计算，最终可以得出实际的电路验电范围。完成电路验电范围的确定之后，接下来，进行电压模拟标准值的设定，具体如下表2所示：

根据表2中的数据信息，最终得出实际的电压模拟标准值的设定。将其作为输电线路的验电标准，同时将验电的偏差设定在4%之内。完成上述测试环境的搭建之后，最终核定测试装置以及设备是否处于稳定的运行状态，同时不存在影响最终测试结果的外部因素，完成之后，开始测试。

2.2测试过程及结果分析

在上述所搭建的测试环境中，进行测试，调整无线电压表的执行程序，结合无人机的双向处理技术，采集汇总日常的电路验电数据，将其添加在目标控制区域之中，随后，进行综合验电处理，两组方法同时测试，最终可以得出实际的测试结果，具体如下表3所示：

根据表3中的数据信息，最终可以完成相关的对比分析：在不同的信任分配验电比范围之内，对比于传统的电磁振动验电测试组，本文所设计的验电方法最终得出的电位值相对较高，均在3%以上，表明验电效果更佳，具有实际的应用意义。

结束语

综上所述，便是对无人机技术与无线电压表结合的输电线路验电方法的设计与分析。对比于传统的方式，本文所涉及的验电机构更加清晰明了，贴近现实应用环境，另外，具有更强的灵活性和敏感性，在面对单相电路以及双向电路异常的情况时，均可以灵活处理，最大程度降低存在的验电误差值，在确保输电线路稳定运行的同时，也可以提升整体的验电效果，增强电路验电结果的可信性以及稳定性，帮助相關行业实现进一步的发展于完善。

参考文献

[1]于剑桥. X地区老旧输电线路风险管理[D].天津工业大学，2020.

[2]李鲁锋. 多旋翼无人机技术在工程施工管理中的应用[D].山东建筑大学，2020.

[3]王伟刚，梁波，张海朋.输电线路停电作业预防反供电持续验电新方法的研究[J].科学技术创新，2019（27）：170-171.

[4]古亮，郝鸿凯，陈新岗等.基于振动电容传感技术的高压验电方法研究[J].电测与仪表，2019，56（22）：126-130.

[5]郝鸿凯. 高压输电线路验电与安全报警系统研究[D].重庆理工大学，2019.

[6]孔浏阳. 高压配电线路验电及装设接地线机器人结构设计与分析[D].华北电力大学，2019.

作者介绍：

施锡彪（1993.11），男;云南鹤庆;白族;大学本科;助理工程师;从事输电线路运维检修工作。

高鑫（1986.02），男;湖南益阳;汉族;大学本科;工程师;从事输电线路运维检修工作。

王宗明（1976.08）男;安徽含山;汉族;大专;助理工程师;从事输电线路运维检修工作。

梁江涛（1994.02）男;云南大理;白族;大学本科;助理工程师;从事输电线路运维检修工作。