输配电线路防外破中的远程可视化管控系统研究

万 鹏，周 勇，杨爱国，周玉强，曾克芝

（国网青海省电力公司黄化供电公司，青海 黄化 811200）

0 引言

在电力企业的生产运营过程中，通过对输配电线路的跳闸原因进行统计分析，发现很多输配电线路出现故障都是因为遭受到了外力破坏而导致，如输配电线路下有施工作业机械设备、存在违章建筑、在输配电线路下垂钓、大风将异物刮入到输配电线路上、树枝掉落在输配电线路上等，这些都可能导致输配电线路跳闸、短路或者断线，对输配电线路安全运行带来较大的风险[1]。本文分别从输配电线路防外破中的远程可视化管控系统的结构、功能和应用等方面进行分析和阐述，采用该输配电线路防外破远程可视化管控系统对于提高输配电线路的安全运行水平具有突出作用。

1 输配电线路防外破管理

输电线路由于运行环境较为复杂，容易遭受到外力的破坏，是影响输配电线路运行可靠性的关键风险因素。随着国网公司对输配电线路运行可靠性重视程度的提高，输配电线路防外力破坏管控已经成为电力企业的日常工作内容之一[2]。为此如何采用现代化信息技术对输配电线路进行远程监控及管理，对于保障输配电线路安全运行具有重要的意义。

目前也有很多电力相关的厂家对输配电线路防外力破坏管控系统进行了研究，包括输配电线路防外力破坏在线监测系统、防外力破坏预警系统和输配电线路危险点管控系统等，在实际中虽然也取得了一定的效果，但也存在运行稳定性不高、容易误报等问题。本文介绍了基于远程可视化技术的输配电线路防外力破坏管控系统，利用该系统能够对输配电线路附近的运行环境参数进行及时有效的监测，使得输配电线路运维人员能够掌握线路的运行状况，从而大幅度提高输配电线路的运行可靠性。

2 输配电线路防外破中的远程可视化管控系统

2.1 输配电线路远程可视化防外破管控系统的结构

建设输配电线路远程可视化防外破管控系统，是为了满足坚强输配电线路建设发展的需要，通过构建输配电线路全过程在线监测管控系统，及时有效发现输配电线路中存在的安全风险信息，降低在输配电线路运维方面的人工投入，提高输配电线路运维的信息化水平，其中图1为远程可视化防外破管控系统的基本结构图：

图1 远程可视化防外破管控系统的基本结构图

在输配电线路远程可视化防外破管控系统中，主要采用远程控制技术、视频压缩技术和无线通信技术等，将所采集到的输配电线路周边的运行数据信息传输到输配电线路监控管理中心，使得输配电线路运维人员能够在管控中心就可以查看到输配电线路运行的现场信息。

在图1中，在树木易长区、建筑施工作业多、不良地质区等区域布置线路监控装置，通过无线通信网络并采用TCP/IP 通信协议进行数据信息的传输。同时采用视频压缩技术，降低所传输数据包的大小，提高网络带宽的利用率。监控系统主站将所接收到的数据信息都存入到数据库系统中[3]，方便主站运维人员随时调阅查看，并可以用来实现数据挖掘、统计分析等高级应用。

2.2 输配电线路防外破管控中的监测系统

输配电线路防外破监测系统是管控系统中的重要组成部分，输配电线路的运行数据信息都需要依靠监测系统进行采集，图2为输配电线路防外破监测系统的原理框图。

图2 输配电线路防外破监测系统的原理框图

从图2中的输配电线路防外破监测系统的原理框图可以看出，该监测系统分为若干个组成部分，主要包括微控制单元MCU、红外探测器和摄像头（以及激光雷达）等数据采集设备，这些采集设备将数据传输到MCU 中进行分析处理之后，如果经过判断输配电线路存在着较大的安全运行风险时，此时将风险预警信息通过移动通信技术发送到远程监控系统中，并将数据信息保存在数据库系统中，用于对不同的线路进行统计分析[4]。根据统计得出的输配电线路风险发生次数，将风险等级较高的输配电线路纳入到重点监管范围内，并及时安排运维人员对输配电线路进行消缺，降低输配电线路的安全风险等级。

3 输配电线路防外破中远程可视化管控系统的应用

输配电线路远程可视化防外破管控系统在实际应用的过程中，主要是在跳闸率较高、风险较大的线路上安装监测采集装置，将采集的信息发送到监控中心，装置可以采用太阳能供电。其次，由于输配电线路附近存在着较大的电场和磁场，故在输配电线路附近布置的监控装置应具备较好的防电磁干扰性能。在监控装置的设计过程中，应考虑到电磁兼容性，在装置的外壳体采取电磁屏蔽措施，在软件设计中添加看门狗程序模块，以监视装置的运行状态。

再次在实际输配电线路防外破监控系统的建设中，可以构建虚拟化云平台进行远程集中主动管控。虚拟化是使用所谓的虚拟机管理程序软件从一台物理设备创建若干虚拟机（VM）的过程，虚拟机的行为和运转方式与物理机器一样，但它们会使用物理机器的计算资源，如CPU、内存和存储，虚拟机管理程序会根据需要将这些计算资源分配给每个虚拟机。随着输配电线路防外破危险点管控计算需求的增加，网络虚拟化可以采用调整工作负载的方法，更好地满足输配电线路防外破的实际应用需求。最后，输配电线路远程可视化防外破管控系统在推广应用之前，应试运行一段时间，观察系统的实际应用情况，并且根据不同的季节，对监控装置的布点位置进行相应的调整，实现对输配电线路运行危险点的流动监测。通过在电力企业输配电线路运维中采用该系统，能够满足电力系统信息化发展的需要，提高输配电线路运维管理的现代化水平。

4 结束语

通过采用输配电线路远程可视化防外破管控系统，能够在输配电线路发生故障之前就提前掌握运行风险信息，将输配电线路跳闸事故消除在萌芽阶段，并且减少输配电线路所需的巡检次数。本文所述的输配电线路远程可视化防外破管控系统，在实际应用中也取得了较好的应用效果，可以在输配电线路运维实际中加以应用。