输电线路状态检修与智能决策系统探究

刘云

广东电网有限责任公司阳江供电局 广东 阳江 529500

引言

电能，是当今时代不可或缺的重要能源。输电线路，作为运输电能的重要通道，分布广、数量大，具有举足轻重的功用。随着电网规模增加、自然灾害频发、运行环境变差，线路巡检压力增大，现代电网急需建立安全、高效、智能、全新的运维模式，传统的维护工作显然已经无法满足输电线路的要求。为确保检修的全面性、及时性、有效性，需要删除传统定期检修模式，根据实际情况应用智能决策系统，实现输电线路状态检修。

1 输电线路状态检修

1.1 线路结构

通常情况下，绝缘子、避雷线，是输电线路必不可少的组成部分。其次还有导线、杆塔、金具，以及接地装置。由于输电线路，需长期暴露于外部环境，因而在常年的输电运行过程中，随着自然气候不断变化，输电线路将会受到冰霜雨雪的侵袭，致使输电线路受到影响，出现各种各样运行故障，威胁输电线路运行安全。其中绝缘子，主要应用于绝缘导体。因此，输电线路运行时，绝缘子需要承受极大的过电压，这就要求绝缘子自身具备十分优越的绝缘性能。同时，绝缘子还需具备极高的机械强度，这是因为，外部环境中的大风，湿度，温度，将会集中作用于绝缘子。目前阶段，主要有陶瓷绝缘子、玻璃钢绝缘子、有机复合绝缘子等3种绝缘子，可以应用于架空输电线路。关于避雷线，简而言之，设置此种构件，即为输电线路避免遭受雷击威胁。电力行业规定指出，电压≥110kV，避雷线将是不可或缺的架设构件。这是因为，输电线路遭受雷击，将会产生巨额电压。而电压异常，突破绝缘子承受范围，便会出现闪络现象，随之出现跳闸，造成停电事故。架设避雷线之后，几百万伏的雷击电压，便可顺着避雷线避开导线流入大地。关于输电线路中的导线，即是输电线路的主体部分，主要具备电能传输功用。导线长度，会因电压不同，长度各异，长则上千公里，短则数几公里，架设过程中，主要利用绝缘子串，将其悬挂在输电线路的杆塔上面，导线需要具备极强的防腐性能、机械性能，更为重要的是，务必具备极强的导电性能。关于杆塔，需要采用钢管、三角铁，以及钢筋混凝土等材料，完成杆塔搭建。杆塔的作用，即是保证输电线路可以架空，并且可以通过计算，保持线路与线路之间的安全距离。另外，避雷线等，也需通过杆塔完成架设支撑。实际搭建中，可以搭建耐张杆塔、转角杆塔、换位杆塔、跨越杆塔、直线杆塔等多种类型。其中，耐张杆塔与直线杆塔，应用最为广泛。关于金具，即是用作固定连接的金属构件，这些金具，可使输电线路在架空过程中，更加安全稳定。关于接地装置，主要作用在于预防雷击事件[1]。

1.2 检修方法

1.2.1 输电线路状态检修流程。检修时，需要实时获取各个单元的信息，并且需要确保信息的实时性、完整性、有效性。同时，需要基于获取的数据，进行诊断和判定，进而完成输电线路不同单元的状态检修。

1.2.2 输电线路状态检修运维管理。为保证输电线路状态检修的安全，需要根据实际情况，设置一套可以调节输电线路状态检修过程的程序。具体来说，需要分为状态诊断评价和状态在线监测两个部分。同时，输电线路状态也可分为动态数据和静态数据。动态数据，即是输电线路运行过程中，关于历史检修、故障处理，以及在线监测的总和。静态数据，即是输电线路的硬件信息，包括工艺、材质、设计等[2]。

1.3 检修项目

输电线路状态，通常情况下，分为非停电检修D、E类，以及停电检修A、B、C类。这些类别主要根据检修内容而定。其中，非停电检修中的D类，主要是需要采用等电位或者地电位作业方法完成线路的检修试验与检查的状态。E类，主要是与带电设备满足一定的安全距离，不需采用带电作业措施开展的不停电检修试验的线路。另外，停电检修中的A类，主要是指改造或者更换主体部分的输电线路。B类，则是检修或者更换输电线路的部分的零件、程序。C类，则是试验或者检查输电线路的内容[3]。

2 输电线路智能决策系统

2.1 设计原则

智能决策系统，即是一项更加高效的电力安全管理系统。通过此项系统的设计，可以完成输电线路状态的监测与检修。因此，有效应用智能决策系统，不仅可以最大程度降低或者杜绝输电线路的故障问题，维护输电线路顺利运行，安全传输。更可在智能决策系统的应用之下，有效降低人为监测与检修的难度，并且可以更大程度保证操作人员的人身安全。因此，智能决策系统，设计过程中，需要根据实际情况，谨遵以下设计原则，才可设计出具备安全性、合理性、高效性的智能决策系统[4]。

首先，智能决策系统需要遵循可靠性原则。可靠性原则即是，智能决策系统，应用过程中将会随之产生大量的数据信息。为了切实保障电力企业安全生产，智能决策系统设计过程中，必须重点考虑信息发布与身份确认等功能。只有如此，才可充分保证智能决策系统的实用性。具体来说，智能决策系统，要想真正实现智能，不仅需要连接电力企业内部系统，还需连接外部系统。因此，基于这种特殊性，保障数据传输过程中的可靠性和安全性尤为关键。另外，需要注重智能决策系统的兼容性。这是因为，智能决策系统要想具备高效决策功能，需要囊括诸多子系统、子功能[5]。只有具备十分强大的兼容性，才可满足此项系统的运行需求。在此过程中，需要兼容诸多子系统、子功能中的所有标准和方法，使其可为智能决策系统中的技术决策提供必要支撑。此外，智能决策系统设计过程中，还需遵循开放性原则。这是因为，检修输电线路，监测输电线路，要想通过智能决策系统即时完成，需要此系统具备外部处理能力以及数据交换能力。因此，开放性设计原则，可以保障智能决策系统实现数据共享，更加灵活自如地处理各项状态数据，有效提高智能决策系统的分析决策效率。总而言之，智能决策系统设计过程中，遵循可靠性原则、兼容性原则、开放性原则，便可促使在线监测功能、风险预测功能、状态诊断功能、实时预警功能、检修决策功能等重要功能更具实用性，可以真正应用于输电线路的监测与检修，有效保障输电线路运行安全[6]。

2.2 设计功能

2.2.1 实时状态监控。输电线路智能决策系统，首先需要的基础功能，便是实时状态监控。目前阶段，尤其是针对输电线路的特高压类，更需重点监测。具体来说，需要监测的内容包括，线路状态、设备状态、环境状态等。其中，线路状态监测，主要以诊断技术、状态监测等技术为基础，利用线路监测，可以实现线路远程可视化，进而提早采取应对措施，保障设备和人员的安全。设备状态监测，主要以线路走廊外力破坏和设备本体缺陷为主。利用缺陷图像识别技术，挖掘输电设备的先验形状（比如：单片绝缘子是圆的）统计特征，从复杂背景的监控图像中定位具体设备，自动检测出鸟巢、绝缘子自爆、防振锤破损等缺陷，以此准确诊断和判定输电线路的运行状态。另外，关于输电线路的环境状态，更需通过智能决策系统，做到实时全面的监测[7]。输电线路走廊运行环境复杂，易受违章施工、漂浮物、山火、树障等外力破坏发生故障跳闸。线路走廊违章施工等风险点增多，监管、取证困难，对图像视频监测需求大。通过在输电线路隐患区段及重要输电通道安装图像视频监测装置，并进行集中分析，以备输电线路的故障预警、故障定位、故障维修之用[8]。

2.2.2 兼容其他系统信息与数据统计。输电线路智能决策系统，除却需要基本的实时状态监控功能之外，还需拥有兼容其他系统信息与数据统计的功能。具体来说，智能决策系统，需要接入输电线路的监测终端、PMS系统、GIS系统。另外，除却接入这些系统，获取信息之外，还需智能决策系统根据全部信息，做出分析计算，准确发出指令，完成对应操作。只有如此，智能决策系统，才可最大程度实现输电线路的状态检修和维护，保障输电线路运行安全。同时，智能决策系统还需针对输电线路的线路信息、设备信息、环境信息，进行收集、整理、归档，以备查询之时可以生成统计报表。智能决策系统，顾名思义，应该极为科学、便捷、高效的解决输电线路运行的检修与维护问题。因此，智能决策系统，不仅需要即时应对各种问题，更需具备档案查询的功能，才可真正实现输电线路的决策系统智能化，最大程度降低输电线路状态检修、维护的强度和难度，保障输电线路安全运行[9]。

2.2.3 状态报警与智能决策功能。输电线路状态报警，主要包括状态预警和环境预警。这些功能，基于输电线路运行安全受到威胁，将会立即发出预警信号。首先，关于状态预警，智能决策系统可以通过在线监测，综合判定输电线路的运行状态是否安全，经过判定，如果输电线路的运行状态处于隐患，或者危险状态，输电线路状态报警功能，将会即时报警，并且指明输电线路的具体故障位置。关于环境预警，智能决策系统则可根据自身环境状态监测，结合系统本身气象、台风、覆冰、雷电、山火、地震、内涝、地质灾害等专题模块，迅速应对线路突发性事件，从“被动防御”转向“主动防御”。这是因为，智能决策系统，可以利用接入的GIS系统，明确影响半径，实现精准定位，为突发事件的预先防范和事后处理，提供参考依据，进而保障输电线路正常运行。此外，关于智能决策，可以根据此项系统的各种数据分析，以及预警信息，予以及时反馈，最终解决输电线路状态失常问题，实现输电线路状态的及时检修和维护[10]。

3 结束语

综上所述，输电线路状态检修，属于电力运行最为基础，同时也是最为重要的事项之一。输电线路状态检修，主要以获取信息、分析信息，完成诊断和判定为流程。其包括的检修项目，主要有非停电检修和停电检修。无论基于哪种检修，均需以人为本，率先保障相关操作人员的人身安全，其次需要保障输电线路的运行安全和供电安全。关于智能决策系统，主要需要满足实时状态监测功能、兼容其他系统信息与数据统计、状态报警与智能决策功能等。智能决策系统，只有具备这些功能，才可在实际应用过程中，具备可靠性、兼容性、开放性，满足输电线路状态检修的需求，最大程度降低输电线路状态检修的难度和强度，实现输电线路状态检修的智能化，保障操作人员人身安全，保障输电线路运行安全。本文上述内容，因时间和范围等不可控因素，仍然存在诸多不足，以期在后续深入探讨中逐步完善。