基于通信技术的输电巡视与检修策略优化

倪家麟

（国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司，江苏 无锡 214000）

0 引 言

随着电力系统的不断发展和城市化进程的加速，输电线路作为电力传输的重要组成部分，其安全稳定运行对于维持社会经济正常运转至关重要。传统的输电巡视与检修策略面临众多挑战，如工作效率低、成本高以及对设备状态实时监测能力不足等问题，需要利用基于通信技术的创新手段进行优化[1]。受传统巡视模式范围和视角单一的限制，输电运检人员无法及时发现输电线路的潜在故障隐患，而传统的检修策略存在工作量规划不合理、工程管理粗放的问题。文章通过引入多样化的通信控制手段改善输电巡视与检修策略，旨在推动输电运检技术的创新发展，提升电网数字化水平，有望为提升电力系统的安全性、可靠性以及经济性做出积极贡献。

1 传统输电巡视与检修的基本方法

巡视与检修是输电运检人员及时发现并消除威胁线路运行因素的重要手段，对于确保输电线路的安全稳定运行、延长设备寿命具有不可替代的作用。输电线路承担着远距离、跨区域输送电力的重任。在线路长期运行过程中，输电设备易受自然环境、外部物理力量等多种因素的影响，导致其出现老化、劣化和发生故障。巡视与检修成为及时发现和消除这些潜在问题的有效手段。此外，当输电线路处在污染严重、盐碱含量高的环境中，或面临强烈的风、暴雨、雷电以及冰雹等极端恶劣天气时，可能出现设备绝缘子破损、螺栓缺失、金具与导地线锈蚀的问题，甚至出现导线断裂、杆塔倾倒等事故，对电力系统的安全稳定运行构成严重威胁。通过巡视与检修，可以及时发现这些设备的外部异常，防范潜在故障，保障电力系统的可靠性。

传统策略下的输电巡视与检修主要依赖于人工巡视和常规维护的方式，基本方法如下。第一，人工巡视通常由输电运检人员按照各自负责的线路区段，驾驶车辆或沿着输电线路通道步行开展巡视，通过目视和望远镜来发现线路设备上存在的缺陷和线路通道内的隐患。人工巡视一般按固定的巡视周期开展，侧重于发现一些外部可见的异常，如绝缘子的破损、塔材和金具的锈蚀、线下存在高大施工机械以及距离较近的树木等[2]。第二，在传统的检修策略中，设备通常定期开展维护，如复紧螺栓、更换超期限运行的绝缘子、清理杆塔内的杂物等。通过定期的维护，可以有效防止设备长期运行而导致机械性能和电气性能的下降，提高设备的可靠性和寿命。第三，输电线路设备需要定期开展登杆检查和参数测试，包括红外线测温、绝缘子测零、耐张线夹X 光检测等，从而确定设备的运行状态，以确保设备符合规定的运行标准。

2 传统输电巡视与检修存在的局限性

传统输电巡视与检修方法在应对复杂、大规模的电力系统运维中存在一系列局限性，具体体现在以下几个方面。

2.1 效率低下

传统的人工巡视需要大量的人力投入，耗时耗力。长线路、复杂设备布局和恶劣气候条件会降低巡视效率，如果杆塔处于山区、河道等道路不通的区域，单靠人力巡视不仅效率低下，还存在人身安全风险，难以满足现代电力系统对高效运维的需求。

2.2 盲区问题

无论是人工地面巡视还是登杆检查，通常都以自下而上的视角观察杆塔。这种模式存在盲区，巡视人员难以全面观察到设备状况，从而忽略威胁线路运行的缺陷和隐患。

2.3 主观判断

人工巡视依赖于人的主观判断和经验，缺乏统一的缺陷认定标准，可能存在巡视人员对于异常情况的感知不足，或者对于一些潜在问题的判断不准确，导致漏检或误判。

2.4 固定周期的维护

传统维护一般按照固定的时间周期开展，而不是根据设备的实际运行状况。这种方式可能导致对一些健康状况良好的设备进行不必要的维护，也无法及时发现设备问题。此外，运行年限相近的线路若集中进入维护期，检修人力和物资调配会出现短缺，大大增加运维成本。

2.5 缺乏实时监测

传统的运检模式主要依赖于定期的人工巡视和检修，无法实时监测设备的运行状态，难以应对设备突发性故障，对电力输送产生较大的影响。

2.6 数据收集和分析不足

传统巡视方式对设备运行状态感知能力较弱，缺乏人工智能分析，导致电力大数据利用效率低，无法充分利用数据中有效信息为系统运行方式提供支撑。

这些局限性使得传统的输电巡视与检修策略已无法适应电力系统数字化的发展趋势，也无法满足现代电力系统对高效、智能、可靠运维的需求。

3 基于通信技术的输电巡视与检修优化策略

3.1 无人机通信技术的应用

无人机通信技术的应用为输电巡视与检修注入高效、智能的元素。无人机可覆盖大范围的巡视区域，迅速飞越障碍物，克服传统人工巡视中地形复杂、危险区域难以接近的问题。自主飞行、高机动和灵活的特性，使得无人机能够在较短的时间内按既定巡视路线安全、全面地完成对辖区内输电线路的巡视，大大提高巡视效率[3]。无人机通信技术在输电线路巡检中的通信应用如图1 所示。

图1 无人机技术在输电线路巡检中的通信应用

无人机搭载的高分辨率摄像头和其他传感器可以实时获取电力设备的图像与数据。因此，无人机巡视检测精度更高，观察视角更合理，能够发现人工巡视难以发现的螺栓销钉缺失、表面裂纹以及绝缘子破损等问题。

3.2 物联网通信技术的引入

物联网通信技术通过连接各类传感器和设备，智能化监测和实时传输电力设备信息。通过在输电线路的接地极、杆塔、导地线等位置安装可视化设备、微气象监测仪，或者输电人员手持的各类传感器，可以获取输电线路通道状况、导线覆冰、实时风速等信息。输电运检人员通过实时监测的信息能够实时准确地了解设备的工作情况，有助于及时发现线路问题，从而降低突发故障的风险[4]。输电线路巡检中物联网通信技术的应用如图2 所示。

图2 输电线路巡检中物联网通信技术的应用

一方面，运维人员可以通过云平台远程监视输电系统的运行状况，实时获取设备的数据和图像。在发现威胁线路运行的因素时，可以远程判断并不通知现场人员处理，提高异常处理的即时性和准确性。对于维护大规模的输电网而言，具有显著的效益[5]。另一方面，物联网通信技术支持预测性维护。通过大数据分析设备数据，可以建立设备的健康模型，预测设备的寿命和可能发生的故障。

3.3 远程通信控制技术

远程通信控制技术充分利用通信技术建立远程通信通道，实现对输电设备的远程监控、操作和控制。该技术可以实时传输设备状态数据、图像和视频等信息，使运维人员全时段和不受地域限制地监测输电网，可以远程获取关键设备的运行状况，极大提高系统运行状态的实时感知能力，为迅速响应潜在问题提供有力支持。

3.4 无线传感网技术的应用

基于通信技术的输电巡视与检修优化策略在电力系统运维中扮演着至关重要的角色，而无线传感网技术的广泛应用则为这一领域注入新的活力。随着电力系统规模的不断扩大和技术水平的提升，传统的输电巡视与检修方式已难以满足高效、精准且及时的需求。无线传感网技术作为通信技术的重要分支之一，通过分布在输电线路、变电站等关键位置的传感器节点，实现对电力系统各环节的实时监测和数据采集。这些传感器节点能够获取如电流、电压、温度及湿度等关键参数的信息，并通过无线通信手段将数据传输至监控中心，为电力系统的巡视与检修提供全面的实时数据支持。这种高度智能化的监测体系不仅能够准确捕捉潜在故障因素，还能在事故发生前及时发出预警，从而增强输电系统的安全性和稳定性。与传统的巡视与检修方式相比，基于无线传感网技术的输电巡视与检修优化策略具有较多优势。

4 结 论

基于通信技术的输电巡视与检修策略优化能够极大改善传统巡检策略的不足，适应能源电力系统数字化发展趋势。引入无人机通信技术使得巡视更加高效且全面，物联网通信技术实现设备的实时监测和远程操作，而集成式巡检平台整合多种技术手段，构建智能、高效的电力系统管理解决方案。这些创新性技术的应用不仅提高巡视效率、降低事故风险，也实现对设备状态的实时监测、智能巡检以及远程操作。大数据分析和人工智能技术的结合更使得预测性维护与智能决策成为可能，进一步提升系统的可靠性。