智能输电线路对传统运维效率提升的影响研究

（广东电网有限责任公司茂名供电局输电管理一所，广东茂名市，525000）王 伟

关键字 智能输电线路；运维效率；传统输电线路；效率提升

1 我国智能输电线路发展情况

1.1 智能建模

智能建模技术采用三维模型“激光点云”和“逆向参数化建模”等技术，将输电线路的设备信息、环境信息、作业信息等进行总结，形成输电线路信息门户和操作台。实现数目预测生长，河流预测流向等模拟预警，使电网分布更加合理化，避开可预测的危险。全球能源互联网研究院将大数据、物联网、移动互联、云平台等先进科技技术与电力监测预警响应相融合，开发了电网气象灾害监测系统、电力智慧应急预案系统和电力应急大数据指挥决策平台，对不合理输电线路进行安全预警，提高输电线路的设备风险管控力度，应急操作响应速度。

1.2 无人机巡检技术

目前我国电网规模已居世界首位，架空输电线路巡检是保证我国输电线路安全运行的关键技术手段。我国特高压线路杆塔一般高达50m以上，人工检测变得很难准确识别故障。这就需要一个合理的智能巡检方法，目前我国架空输电线路巡检的重要手段是依靠无人机，人工操作巡检，减小了巡检危险性，远程操控无人机代替巡检人员到恶劣环境下进行巡检，但此方法依然依靠人为主观判断，随着人工智能技术的发展，我国开始研制能够自动判断线路故障的巡检无人机，不过数据分析、图像识别仍然需要极大的分析做支撑，研究人员还正在努力将算法轻量化。

1.3 智能图像分析

我国国家电网研发出一套输电线路巡视图像智能分析系统，该系统能够对输电线路中的绝缘子爆裂、鸟巢、线夹倾斜等典型故障的识别率高达94%以上，同时，系统运行效率是传统人工的3～5倍，技术性能总体达到国内领先水平，部分技术指标国际领先，目前该技术已在全国27个省试点应用。

1.4 分布式智能感知与物联接入系统

分布式智能感知与物联接入系统只有路由器大小，但能够接入线路塔周边的所有感知终端。原本我国故障检测传感系统虽然大量应用，但系统之间不能互相融合，每个感知终端都需要单独的汇聚装置进行汇聚，效率较低。而新兴的分布式智能感知与物联接入系统能够将输电线路进行在线全景监测，大大降低了维护难度，简化操作流程，将所有数据汇集到一台主机进行分析评估，一旦出现“异常”“缺陷”等结果，系统会第一时间告警。根据广东电网发布的相关文件，广东省正在加强智能能源工程的发展，明确指出分布式智能感知与物联接入系统的重要性，未来会加大对智能输电线路的投资，争取全网提升数字智能化和自动化水平，旨在建设全国领先的智能输电线路体系。

1.5 卫星宽带通信技术

卫星宽带通信也称多媒体卫星通信，指的是通过卫星进行语音、数据、图像的处理和传送。目前我国卫星通信技术日渐完善，链路通信成本与传输距离无关，卫星通信不受地理位置、天气情况的影响，可以在偏远地区以及设备条件较差的农村地区独立运行。现已被广泛应用到智能输电线路中，可以很好地满足需要高速交互的业务。

2 传统运维效率提升

2.1 建设成果显著提升故障排除速率

智能输电线路的发展和投运，使我国实现故障停运率保持0次/百公里，施工人员违章等事故接近于零。充分利用人工智能、大数据、物联网等先进技术在线监测线路故障、精准定位故障所在地，对故障数据进行自动化分析，避免人工汇集数据费时费力，大量节省了操作人员时间，使线路故障能够在第一时间被处理。运维人员可以专注于分析其他工作，进一步提升我国智能输电线路的发展速度和可靠性。

2.2 建设成果提升防外破水平

2019年4月3日，广东省江门市江门大道施工现场召开防范施工外力破坏工作会议，会议介绍了防外破的主要措施，包括提高防范意识、明确责任人、预计引入防外破智能监测终端应用等。该应用能够通过高压导线感应取电，利用高清摄像头监控通道内情况，对采集到的图像进行智能识别，该终端能够在极短时间内检测输电线路线下施工作业破坏等故障，利用110dB的声音报警第一时间通知相关操作员，极大水平的提高了防止输电线路外部破坏的水平，充分保障电网的可靠运行。

2.3 动态增容设备提升导线容量

近几年我国用电负荷逐年攀升，导致一些老旧的电线已经不足以负荷高强度的用电需求，传统方式只能人为更换大容量导线，但此方法耗时、工程量巨大、对维修人员要求极高并且多数电线路杆不能满足需求需要升级，多年以来，虽取得一部分成效，但速度极慢。但通过动态增容的方式，能将输送容量提高30%，而此方式仅仅需要安装动态增容装置就能够实时确定输送限额，提高输送容量，缓解电力建设压力。

2.4 人工操作无人机提高效率

无人机如今被广泛应用到各处高架空输电线路，操作员仅需操控无人机对线路进行巡检即可发现问题，极大提高巡检效率，对部分漂浮物所引发的问题，仅需无人机即可处理，不仅不需要电路停电，还大大节约了处理时间，仅需15～20min便可恢复如常。

2.5 机器人巡检

机器人巡检可以对山体等地形复杂地区进行巡检，人工巡检复杂地形有时需要经过沟壑、沼泽，甚至还要面临高反等困难，机器人巡检可以解放人工，该机器人仅需在控制基站下达指令，它便会开始巡视，基杆塔间仅耗时45min，是人工效率的6倍以上，电力充足时能够连续巡视10km，在太阳能基站进行补给便可继续巡检，经过多次升级，该机器人已经可以将之前30d的巡检周期缩短至10d，预计未来两到三年便可全面进行使用。

我国广东电网能源技术公司已研发出标准式室外轮式巡检机器人智能巡检机器人系列产品，具有异常温升检测、设备状态识别、室外环境监控检测等功能，可实现全天候、全自主、全方位智能巡检。

3 结束语

综上所述，我国的智能输电线路比之传统输电线路有很大的优势，不仅大量节约了人力，培养专业人才比以往变得更容易，在数据处理方面也更加高效，处理精度逐步提高。目前我国相关电力部门已经将工作重心转移到了智能输电线路建设中来，我国多个企业都致力于研究自动化的巡检系统，比如广东科凯达智能机器人有限公司就致力于发展世界领先的高压输电线路巡检机器人，沈阳自动化所边缘计算课题组也正在构建全自主无人机巡检系统，国网福建省电力有限公司携手华为基于Atlas200前端人工智能模块进行开发，鲲鹏系统、5G技术也在逐步被运用到智能电网开发中来，越来越多的技术支持能够看出智能输电线路对运维效力的提升有很大助力，如智能巡检系统、线路灾害预警等技术的发展无疑能够有效提高我国输电线路的运维效率。