基于北斗卫星技术的电网智能巡检维护系统应用研究

东方联合（北京）售电有限公司 王俊虎

现在人们出行很依赖导航，早期我国导航严重依赖于美国的GPS卫星系统，为了我国导航不受美国所限制开发了北斗卫星系统，为我国导航事业做出了重要贡献。而电力系统是我国的重要组成部分，为维持我国生产、生活起到了不可替代的作用。为保证我国电网系统正常运行工作，输电线路巡检是非常重要的检查维护方式。通过输电线路巡检，能够发现电网中存在的问题并及时解决，防止事故发生，提高系统运转稳定性。

早期阶段，由于电网覆盖广且线路繁杂，很难实现对电路进行全方位的巡检，但是随着北斗卫星技术的开发与应用，使当前电网智能巡检维护系统得到有效推进，该系统能够有效地对巡检工作进行全程监控，提高管理效能，能够使我国实现对电网运营管理，减少电网的故障几率，提高电网运行效率，保障电网运行安全。

1 北斗卫星技术在电网智能巡检的意义以及内涵

1.1 北斗卫星技术应用的意义

输电、配电线路是我国电网的重要组成部分。通过对电网智能巡检，能够保障输电配电线路的安全稳定运行与电网智能巡检的质量，确保电网在运行过程中为我国的生产、生活起到重要作用。并且，电网智能巡查维护可使我国在对电网的巡检过程中提高工作效率与工作质量，帮助巡检人员大大减少工作量。同时，实现问题的精确定位，通过系统自检或系统智能维护的方式，将电网中的简单问题进行程序调优，将故障排除，进而减少问题的发生，从根本上降低对电网巡检的资金支出，包括设备费用、人工费用等[1]。

另一方面，北斗卫星系统在我国的应用十分广泛，不仅能应用于我国人民出行生活，在电网智能巡检当中，利用北斗系统的定位系统，能够帮助巡检人员在系统巡检过程中将发生电网故障的地区进行精确化定位，让当地的智能电网系统维护人员快速赶到现场进行问题处理和电网检修。除此之外，巡检车上安装了北斗设备，可让调度中心实时掌握巡检车的位置，通过调度指挥电力巡检车快速赶到现场，让电网故障在短时间被定位，使设备抢修效率和大大提高。

1.2 北斗卫星系统简单说明

北斗卫星定位系统有着以下几大技术特点：

快速定位：北斗卫星系统有着快速定位的技术特点，相比于以前定位精度有了很大提升，从原本的定位精度水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，测速精度由每秒0.4米，提高至0.2m，定位更加精准，对于用户的使用更加方便准确，并且快速且高精度定位，为一些先进技术提供了必要基础，比如说智能化巡检机器人[2]。

简短通讯：用户与用户、用户与中心控制系统间均可实现双向简短通讯，这是北斗系统拥有而其他卫星系统所不具备的，简单来说，就是在信号都覆盖不了的地方，比如说山区、比如说地震灾区，可以通过北斗系统进行信息沟通，这就会让基于北斗卫星系统的电网智能巡检变得完全可控，使得电网巡检更加精准。

精密授时：北斗卫星系统还有着精密授时的技术特点，能够做到定时播发授时信息，为定时用户提供时延修正值，简单来说，精密授时是测距、测高、测速、同步等高科技的基本条件，对于比较精密的先进技术有着重要意义，比如说无人机巡检，无人机巡检有着快速、高效的特点，精确制导如果时间相差0.1秒可能就会产生实际数百米的误差，北斗卫星系统的技术突破，让无人机电网巡检有了创新的前提。

三频信号：可以更好的消除高阶电离层延迟影响，提高定位可靠性以及抗干扰能力。

2 早期电网巡检的问题

在早期的电网巡检过程中，由于没有相应的先进技术，导致电网巡检的过程中产生了非常多的问题，本文简要对最早期电网巡检过程中存在的问题进行介绍。

2.1 电网系统分布广，检修难度大

由于我国整体面积非常大，所以在国家电网分布当中，须将每个地区的电网进行实时的连接与建造，才能使该地区居民在正常生活中能够使用电力，享受电力的好处。通过电网系统的应用，帮助人们在生产生活当中提高工作效率，提升居民生活水平。但在电网系统的巡检方面，由于电网分布较广且面积较大，当电网系统出现问题而导致断电的时候，需要地方巡检工作人员在该地区进行问题故障的排除，由于难以实现故障部位的精确定位，导致故障排除时间耗费巨大。在人们的生产生活关中，由于检修不及时，容易造成巨大的经济损失。并且由于电网系统分布广的问题，为工作人员带来了较大的巡检难度，致使大量时间被浪费在故障排除当中[3]。

2.2 工作人员检修故障技术水平低

由于早期阶段我国电力系统与电网检修技术发展过慢，很多电力检修人员只掌握基础的检修故障技术，在电力检修过程中难以实现对电网巡检维护的正常工作，导致在工作过程中需要耗费大量的时间进行问题的处理与解决，使电网的问题在短时间内得不到解决，对人们的生产生活造成巨大的影响。并且由于电网故障部位难以实现精确定位，致使工作人员在工作中的大部分时间都浪费在故障部位定位方面，工作人员没有时间学习故障检修技术，导致工作人员检修技术难以提升。

2.3 电力系统保护措施少，容易产生问题

在我国早期的电网建设过程中，大多数电线都是暴露在室外空气当中，由于室外不可抗力因素，导致电线在使用过程中逐渐被外部环境所影响，致使电网的使用寿命逐渐下降。同时不可抗力因素的影响会加速电网的使用寿命。生活中比较常见的电网故障有：交通事故对电网系统产生的影响，自然灾害对于电网事故产生的影响以及人为因素对电网系统产生的影响，另一方面，人们对于电网系统的保护措施非常少，造成电网系统在正常生活中运行不稳定的情况经常发生[4]。

2.4 故障定位不准确，浪费时间精力

在早期的电网系统巡检过程中，由于巡检车辆上没有配备相关的导航系统，导致调度中心在进行调度作业时，只能通过电话的形式进行车辆调度，调度人员数量多，需要在调度前翻找联系信息，并且由于缺少精确定位的支持，很多调度工作人员在通话的过程中只能了解到大概所在位置，使得检修人员在抵达电网故障区时，很难实现对电力系统故障进行精确定位，致使大量时间被浪费，造成工作效率难以提升的情况。并且在工作过程中，由于调度系统缺少导航系统的支持，很难实现智能化巡检维护，所有的工作都必须由调度员进行电话或者电台调度，这样无疑为电网的维护工作带来了巨大的困难，而且这种方式需要使用大量的调度人员，对于企业的经济效益提升产生了一定影响。

3 基于北斗卫星技术的电网智能巡检维护系统的应用

由于我国的科技发展速度提升，在导航系统方面有了重大的进步。通过北斗卫星技术的研发与电网智能巡检维护系统的应用，能够促使我国在智能电网巡检过程中的工作质量与工作效率提升，本文简要介绍基于北斗卫星技术的电网智能巡检维护系统的应用有哪些。

3.1 实现调度车智能调度

通过在调度车上安装北斗定位系统，能够让调度中心时刻掌握调度车的位置，对于在电网中出现问题的地方，调度中心可通过智能设备进行通知，让电力故障部分最近的调度车进行检修工作，实现电力故障的快速排除，减少电力系统缺失对人们生活所造成的影响。除了调度车的定位，还能够精准定位到每一个工作人员的定位，给工作人员派发工作设备，内置北斗定位系统，工作人员到达工作节点进行打卡，随时记录工作进度、记录工作状态，能够使交通中心实时的掌握工作人员的工作状态，让每个工作人员在工作过程中是否正常工作能够得以体现，使工作人员在工作过程中减少工作不认真、工作敷衍的情况。

3.2 实现对问题部位的精确定位

由于在早期阶段很难实现对电力系统问题故障的区域的精确定位，导致大量的时间被浪费在电网的巡检过程中，而现在通过北斗卫星定位技术的应用，使北斗卫星定位设备应用在电力设备当中。当电力设备产生故障时，通过北斗卫星定位设备的应用，能够加速定位系统对故障区域精确定位的速度，减少工作人员在电网巡检维护过程中浪费的时间，使工作人员快速赶到故障现场进行故障的排除，实现电力系统快速恢复稳定运行状态，减少经济损失。

3.3 完善城市电网管理维护系统的建设，降低电力突发事件的损失

电力在当前已经成为人们生活中不可或缺的一种资源。什么的生活离不开电，而电力供应的稳定性非常重要，这直接影响着人们实际生活的方方面面。在确保电力供应稳定性中，做好巡检是非常关键的。而在北斗卫星技术的支持下，电网智能巡检工作效率可以得到提升。通过构建电网智能巡检维护系统，能够及时发现城市电网的大面积停电隐患，而且可以在极大程度上降低对人力资源的消耗，通过智能系统在维修过程中提出的高效解决方案，降低电网断电造成的巨大损失，保障城市的用电需求和用电安全，为城市的稳定运行做出重要贡献。

3.4 保障城市电力安全，提升电力问题处理效率

在城市用电过程中，由于突发事件的产生，会影响电网的正常工作。通过电网智能巡检维护系统的应用，能够提高电网调度水平，不仅能够降低工作人员的工作强度，并且能够帮助电力公司管理人员在管理方面提升管理效率，使突发事件发生时能够让突发事件所造成的电力系统故障被快速解决，降低电网运行成本。

3.5 以北斗卫星技术为基础，促进智能化巡检

智能化巡检是未来重点发展方向，无人机巡检和机器人巡检是智能化巡检中重要的两个，在智能机器人领域中的运用，北斗卫星技术的定位能力以及PPK—差分定位技术对移动式机器人的帮助尤为巨大，通过对自身位置的定位，让巡检机器人能够在复杂的情况中行动，能够根据设定好的巡检编程精准完成巡检任务、记录下巡检状况。另外随着无人机技术的飞速发展，其稳定性、可靠性和可拓展性也有了根本保障，可以说无人机控制飞行技术已然成熟，未来会朝着更快更强更稳定方向发展，具有有避障能力，有处理下雨、灰尘、高温等环境状况的能力，北斗卫星技术也是无人机巡检的基础技术之一，只有对无人机进行定位，才能让无人机能够稳定、高效的完成巡检任务，南方电网规划在2020年前实现自主飞行巡检，国家电网规划2025年对220kV以下线路无人机自动巡检全覆盖。

综上，通过使用北斗卫星技术与智能电网巡检维护系统的应用，能够帮助我国电网系统的正常运行，实现调度部门对输配电线路的实时监控以及工作人员的快速调度，在电网供电可靠性和安全性方面的提升都起到非常重要的作用，除此之外，通过对电网故障进行分析，使工作人员在工作过程中加快电网故障排除的速度，为我国的电网系统正常工作起到了重要贡献。