基于输电线路跨越智能化分析及应用

倪志国

[摘    要 ]随着社会的不断发展，电网覆盖的面积也越来越大，架空输电线路作为电网的最核心的组成部分，它是电能的传输通道，更是直接影响着社会的稳定发展，而架空输电线路纵横交错，两条输电线路交叉跨越，输电线路跨越各种物体如何保证安全稳定运行一直是电网运维人员关心的重点，基于此，通过对线路坐标整合，并搭配奥维地图，结合Python语言，对此进行智能化分析，快速找到危险点，及时处理运维问题。

[关键词]电网;Python;运维;交叉跨越

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）11–00–03

[Abstract]With the continuous development of society， the coverage area of power grid is becoming larger and larger. As the most core part of power grid， overhead transmission line is the transmission channel of electric energy， which directly affects the stable development of society. However， overhead transmission lines crisscross， two transmission lines cross， and how to ensure the safe and stable operation of transmission lines across various objects has always been a problem Based on this problem， through the integration of line coordinates， combined with Ovi map， combined with Python language， intelligent analysis is carried out to quickly find dangerous points and deal with operation and maintenance problems in time.

[Keywords]power grid; Python; operation and maintenance; cross crossing

国家“十四五”规划中明确指出，要大力推进智能电网的建设，加快电网的发展进程，近年来“数字电网”“坚强智能电网”“泛在电力物联网”“能源互联网”等新概念层出不穷，但其实质都是对新需求下电网发展形态的探索和尝试，而对于基础电网运维工作，切实提高工作效率，有效提升运维水平才是电网基层员工最关心的话题。输电线路的交叉跨越作为电网运维的重点关注问题，输电线路跨越铁路、省道、国道距离等都是要有明确规范要求，随着外界环境变化，如大风、雨雪、树木生长、导线老旧等因素都会产生交叉跨越距离的变化，当间距变少时，就会存在带电导线与跨越物放电的现象，导致危险发生。

1 交叉跨越分析

交叉跨越是指一段架空输电线路下发跨越建筑物、公路、铁路、树木等，而随着架空线路数量的逐年增多，跨越情况也越来越频繁，有时由于台账处理不及时就会出现跨越不准确等情况，传统方法为人工现场排查，此方法需要耗费大量的人力物力去实地现场考察，工作效率较低甚至难免会发生查看错误，若此情况因为误判而导致安全距离不足，会导致发生输电线路因距离不合要求而影响通道运输、危及人身安全、降低电网稳定运行等风险隐患，鉴于此情况，本文创新的应用计算机程序设计语言Python，结合奥维地图，运用数学向量两线段平行或相交的运算关系及三角函数关系，得到输电线路某两基铁塔与何道路相互交叉跨越，并计算跨越角度，精确准确进行判断比对，实现每一条线路的交叉跨越的及时掌握。

2 智能化设计依据

为了实现交叉跨越的快速梳理，首先要将大量杆塔位置在地图上展示，为解决于此，本文将在无人机巡视的照片中，提取每一座输电铁塔的地理信息坐標，即经纬度，将每一座杆塔视为一个点，每个点连接在一起形成一条输电线路，每相邻两基铁塔可视作一条线段，同理可以将道路看成点与点的连线形成一套道路，只要取点足够密集，那么道路坐标信息就可以忽略不计。结合数学中常用的空间向量的相交运算，形成需要整理的数据结果，最后用txt文本或者是Excel文本对计算结果进行输出查看。

为了实现线段与线段相交的分析，首先应用快速排斥原理，既假如2条线段不相交，那以两条线段为对角线的矩形必不相交，而且即便矩形相交，2条线段也并不一定相交。

第二部应用跨立实验原理，第2步的实现，只要用叉积去做就可以了，即只要判断矢量A1A3和A1A4是否在A1A2的两边相对的位置上，如果这样，则线段A1A2跨立直线A3A4。也即检查叉积（A3-A1）×（A2-A1）与（A4-A1）×（A2-A1）的符号是否相同，相同则不跨立，线段也就不相交，否则相交。跨立原理图如图1所示。

3 实际应用及展望

近年来，架空输电线路投产越来越多，杆塔数量也在不停变化，此方法可以保证对所有线路变换进行实时更新，可以动态分析输电线路的运维变化，及时发现线路的重要交叉跨越信息，更快速准确地发现线路的交叉跨越情况，加强对输电线路重点关注问题进行及时管控。相比于传统的作业方式，人工排查往往要消耗大量的时间，并且工作人员需要的技术水平也相对较高，导致危险点不能得到严格的管控。

此智能化分析软件，可以通过对经纬度坐标的识别，对数学建模的智能比对，实现输电线路交叉跨越的分析，十分便于管理，满足运维人员工作需要，更加直观、具体地预演突

发抢修任务，提前制定多套更有效、具体应对实际突发情况的工作方案，便于检修人员针对不同的故障类型，提前做好相应准备，快速、准确地处理现场问题，提高抢修工作效率。为风险预控措施的制定提供依据。

参考文献

[1] 王清葵.输电线路施工[M].北京：中国电力出版社，1997.

[2] Magnus Lie Hetland，司维，曾军崴.Python基础教程[M].北京：人民邮电出版社，2014.