输电线路运行维护智能化管理措施探讨

蒋建萍

（国网福建省电力有限公司检修分公司，福建 厦门 361000）

0 引言

随着国民经济的迅速发展，各行业对电能的需求不断提高，输电线路做为联通电能供需的网络架构，是电力网络的重要一环，因此输电线路的运行维护不仅关系这电网的稳定，还与电网的运行效率息息相关。就目前而言，由于我国输电线路跨度较长，日常的运行维护中存在有一些问题，导致输电线路的运维管理难度较大，影响了输电线路的运行质量。因此供电企业需要通过推进对输电线路的信息化建设，搭建其智能化的管理平台，并制定相应的输电线路运维智能化管理措施，以保障电网的安全、经济和高效的运行[1]。

1 输电线路运行中的常见问题

输电线路按其结构可以分为架空输电线路和电缆线路，由于我国幅员辽阔，输电线路的路径较长，跨越的区域较多，主要采用架空的形式搭建输电线路。架空输电线路主要是在户外的环境运行的，因此其的运行过程中所面临的问题也各不相同。通过这些问题产生的原因，可以将其大致分为主观问题和客观问题两大类。

1.1 主观问题

主观问题是指因人的主观因素对输电线路运行造成损害的问题。例如，因迷信和谣言误导，部分群众对输电线路的认知有误，主动的对线路进行破坏；或是处于利益驱动的因素，偷盗输电线路以及杆塔的建材；又或是在输电线路附近施工或驾驶车辆时，相关人员因自身的疏忽，挂碰导线或毁坏杆塔，造成线路短路等；线路设计施工不规范，导致平行的输电线路彼此之间的间隔距离不足，存在发生碰线的可能从而导致线路短路[2]。

1.2 客观问题

客观问题包括了因台风、地震、雷击等自然灾害对输电线路造成了损害从而影响了输电线路的运行效率。此外，像树木生长过快碰触导线以及森林山火等因素的影响也会对输电线路的正常运行造成损害。另外，由于输电线路是长期暴露在室外环境下，受到风吹日晒，设备部件极易出现腐蚀氧化等问题，从而造成设备故障损坏，影响供电线路的问题运行或产生多余的线路损耗[3]。

2 输电线路运行维护智能化管理的措施

2.1 构建智能化管理体系

由于我国输电线路较为密集，输电线路途经的区域较多，需要多个各地区的供电企业和多个部门共同运维，协调管理难度较大，因此为了提高输电线路运行维护的管理效率，供电企业应该依托现代的移动通信技术搭建起智能化的管理体系，通过智能化管理体系联通协调各企业和各部门之间的协作。构建智能化管理体系的前提是通过传感器和可视化数据传输的方式，将输电线路沿途的相关数据进行信号化采集，相关数据采集内容见图1。随后将输电线路的相关信息收集汇总后通过信息平台将所有数据进行分析筛选，将信号异常的相关数据发送给各级调度部门进行进一步的研判，并将相关数据信息发生至信息共享平台，以便各区域各部门的相关供电单位相互协作的开展线路运维工作。因此智能化管理体系的构建有助于供电企业及时发现输电线路的隐患以及潜在故障，减少线路的故障率，并提高故障修复速度，是保障供电企业供电稳定性的重要手段；此外也是供电企业间加强协作，提高管理效率，提高运行维护安全性的重要方法[4]。

图1 输电线路运行维护数据的采集传输示意图Fig.1 Schematic diagram of acquisition and transmission transmission line operation and maintenance data

2.2 发展输电线路智能化运行维护技术

2.2.1 卫星网络通信技术

信息数据的双向传输是实现输电线路智能化运行维护管理的基础，但是目前的输电线路的数据信息传输质量较差，偶有出现因信号故障、网络延迟和信号干扰等问题造成的数据采集和传输失败，从而导致各级调度中心无法及时的收到准确的信息数据，对线路的运行状况做出误判；或是调度的指令信号无法对输电线路的自动化开关进行远程操控，影响运维效率。当前我国的卫星网络通信技术发展较快，供电企业可以改良通信方式和信号传输方式，采用新的卫星通信技术对输电线路的数据进行远程传递，并利用卫星信号对输电线路进行远程监控和操作，避免出现数据传输中断或开关误动的现象，以提高输电线路智能化的稳定性和安全性[5]。

2.2.2 在线监测技术

输电线路智能化管理的实现，离不开线监测系统。供电公司通过利用在线监测技术，在输电线路及塔杆上搭设具有监测功能的智能终端以及各类传感器装置，实现了对输电线路实时监控和相关数据采集，详见图2。这些信息和数据将通过无线传播技术或光纤传送至相关工作人员，或是调度监控中心，用于观测和分析输电线路的运行情况。

图2 输电线路的在线监测系统Fig.2 Online monitoring system of transmission lines

2.2.3 故障诊断技术智能化

输电线路长期在室外运行，常受到各种主观或客观因素的影响而发生线路故障。同时由于输电线路路径过长且线路密集，传统的线路巡查的方式难以准确查找故障点以及故障原因，导致线路故障的修复时间较长。供电公司通过应用分布式故障诊断系统的方式，提高线路故障诊断和修复的效率。

输电线路故障诊断系统是由现场监测终端、数据中心和客户端三部分组成。现场监测终端在输电线路上按合理的间隔距离进行安装，用于采集故障数据。数据中心则是将现场终端的采集数据进行分析，得出诊断结果，并发生至客户端以便查询。故障诊断系统可以对输电线路的故障区间和故障点进行快捷有效的定位，并快速的判别故障原因。

2.2.4 雷电定位系统发展

我国的幅员辽阔，各区域间的气象环境各不相同，跨越多个区域输电线路将面临复杂的气象环境，容易遭受雷击、覆冰和台风等灾害的袭击。由于电力系统的不断发展，输电线路也愈加密集，输电线路遭遇雷击的概率也不断提高，据相关数据统计显示，雷击已成为造成输电线路跳闸的主要因素。当输电线路遭受雷击时，会产生线路闪络接地故障，需要尽快的对故障位置进行定位以便开展检修工作，因此雷电定位系统的应用具有重大的意义。

在采用雷电定位系统以前，电力企业通常是根据继电保护的故障指示动作和故障录波图分析计算出雷击故障点的，但这种方式效率较为低下，且准确度不高。而雷电定位系统则利用时差法则对雷击故障进行分析定位，能准确迅速的探测到雷击故障点。此外，雷电定位系统能够将雷电的信息数据进行记录总结出各地域的雷电活动规律和输电线路的雷击跳闸原因，便于电力企业根据雷电活动规律和输电线路的实际情况采取相应的防雷、避雷措施，提高输电线路运行的安全系数[6]。

2.2.5 无人机巡视运维技术

最后，近几年来无人机技术发展迅速，因此无人机巡视与排故也被逐渐运用在输电线路运行维护当中。无人机的使用极大的提高了输电线路现场巡视的效率以及巡视的质量，尤其是在信号隔绝，人员进出难度较大的高山和森林当中，提高了巡视人员的工作安全系数。目前，改进型号的无人机还加装有喷火装置，用于焚烧造成碰线短路的易燃异物，如风筝、气球等。从而减少了线路维护的工作难度，提高作业效率

2.3 提高相关作业人员的综合素质

实现输电线路运行维护管理智能化不仅是依靠先进的技术和设备，维护及使用这些设备的作业人员才是根本的因素，人员的综合素质是实现输电线路智能化管理质量的保证。因此，供电企业要加强对相关作业人员的培训和培养，确保作业人员有足够的技术能力操作和使用相关的技术设备，并对相关的智能化和自动化的设备技术有一定了解，能够对数据和信号进行正确的分析研判，从而确保智能化管理能落实到位。

2.4 建立应急响应机制

由于我国输电网络分布密集，且相互连接影响，而且输电网络运行的户外环境较为复杂，所以产生输电线路运行异常的原因也不相同。因此供电企业进行智能化管理时，要注意根据不同的信号反馈进行分析，针对紧急故障也重大影响的故障建立起应急响应机制，所有的管理人员和作业人员对不同的故障和应对处理方式要提前熟悉，确保故障发生时，供电企业的各级人员能及时准确的应对，将不良影响降至最低。供电企业可以通过制定各类应急处置预案和定期开展应急演练，以提高相关人员的应急处置能力和对应急处置预案的熟悉程度[7]。

3 结论

输电线路在电力系统中具有极为重要的地位，因此提高输电线路运行维护的质量，就是提高电网的供电的稳定性、可靠性和安全性，也是保障我国经济稳定发展的重要基石。随着电力系统的持续改革，供电网络技术的不断发展和智能化水平的提高，因此输电线路运行维护的技术水平和管理方式也要不断的改进。输电线路可以通过建立信息化管理平台和构建智能化管理体系的方式，通过多种方式对输电线路的信息数据进行收集、处理和分析，对输电线路进行及时和准确的维护工作，确保运行质量和效率。可以预见，输电线路的运行维护的管理将是朝着智能化的方向发展下去。