線監(jiān)測系統(tǒng)中電力線路運行應(yīng)用研究范文

本站小編為你精心準備了線監(jiān)測系統(tǒng)中電力線路運行應(yīng)用研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：針對電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，做了簡單的論述，總結(jié)了常用的線路檢修技術(shù)。目前來說，電力線路檢修工作中，新技術(shù)被廣泛應(yīng)用，比如直升機巡視檢查技術(shù)和在線監(jiān)測技術(shù)等，獲得了不錯的成效，保障了線路運行的安全性，提高了檢修工作效率和質(zhì)量。現(xiàn)結(jié)合具體研究進行分析。

關(guān)鍵詞：電力線路；在線監(jiān)測系統(tǒng)；直升機；巡視檢查

近年來，電力線路運檢科技水平不斷提高，涌現(xiàn)出了各類新型技術(shù)，為此項工作的開展提供了技術(shù)支持。電力線路運行環(huán)境較為復(fù)雜，增加了巡視檢查的難度，運用舊的技術(shù)，難以保證巡視工作達標，影響著線路運行檢查的效果。采用的新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對線路運行的動態(tài)化監(jiān)測，精準定位運行故障，提高了線路運行檢修工作的效率，具有推廣應(yīng)用的意義。

1電力線路在線巡視監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)

目前來說，電力線路在線巡視監(jiān)測工作中，主要采取人工巡視監(jiān)測方式和直升機在線巡視監(jiān)測方式。傳統(tǒng)的監(jiān)測工作中采用的技術(shù)水平相對落后，極易出現(xiàn)漏失的情況，無法實現(xiàn)在線監(jiān)測以及狀態(tài)檢修功能的同步。隨著技術(shù)的不斷完善和研發(fā)，提高了在線巡視監(jiān)測的水平。現(xiàn)結(jié)合在線巡視監(jiān)測實踐，分析采用的關(guān)鍵技術(shù)，進行如下分析：

1.1直升機

從當前電力線路巡視檢查實際來說，無人直升機的應(yīng)用，助力規(guī)模化巡視檢查的實現(xiàn)。以某電網(wǎng)公司研發(fā)的大型無人直升機多傳感器電力線路巡檢系統(tǒng)為例，實現(xiàn)了超低空和超視距以及低速度線路巡視檢查，構(gòu)建了通道巡檢模式和精細巡檢模式，具有無人機飛行航跡點以及檢測任務(wù)點的自動化布置，同時支持無人機單側(cè)巡檢以及雙側(cè)巡檢作業(yè)等，作業(yè)流程如圖1所示。從技術(shù)的應(yīng)用實際來說，能夠?qū)崿F(xiàn)視距外電力線路巡視檢查過程的可視化，極大程度上提高了巡視的可靠性。同時能夠同步獲得視頻和光學(xué)數(shù)碼相片等，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力線路缺陷以及運行安全隱患，滿足多樣化巡檢工作的需求。目前來說，無人直升機巡檢模式主要包括精細化線路巡檢、通道巡檢模式、線路故障巡檢、特殊巡檢模式。例如，通道巡檢模式的應(yīng)用，主要是利用三維激光掃描儀以及短焦相機，開展電力線路走廊三維基本情況的測量以及重建，進而確定桿塔坐標和設(shè)備坐標，同時測量通道內(nèi)部安全距離不充足的缺陷。除此之外，還能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常和異常溫度增加等問題。

1.2無線通信平臺

目前來說，電力線路運維檢修工作中，引入的各類新技術(shù)，需要通信技術(shù)和其他信息技術(shù)的支持。其中，4G無線通信技術(shù)憑借自身的成熟度被廣泛應(yīng)用，能夠輔助電力線路運行狀態(tài)的動態(tài)化監(jiān)控。使用的在線監(jiān)測系統(tǒng)，使用的裝置包括輸電線路氣象監(jiān)測裝置以及微風振動監(jiān)測裝置等，圖像視頻監(jiān)控占比很大，能夠掌握線路上設(shè)備運行的基本情況。采取傳統(tǒng)的通信技術(shù)手段，難以實現(xiàn)視頻高效傳輸，傳統(tǒng)無線技術(shù)的應(yīng)用面臨著傳輸帶寬問題和信號覆蓋問題，部分電力公司探索應(yīng)用5.8GHz無線通信專網(wǎng)，支持線路監(jiān)控系統(tǒng)運行的通信傳輸。從技術(shù)的應(yīng)用效果來說，其具有較強的抗干擾能力，不易受到氣候變化的影響，同時有著不錯的抗干擾能力。除此之外，能夠提供在無線通道上信道檢測和路由選擇等各類功能。

1.3無人機技術(shù)

當前電力線路巡視檢查工作中，無人機技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。在實際應(yīng)用中小型翼無人機和固定翼無人機已經(jīng)實現(xiàn)了實用化巡檢，為線路運行故障的排查和線路運行維護等工作的開展，提供了有力的技術(shù)支持，極大程度上降低了線路巡視的勞動強度，有效提高了線路巡視檢查作業(yè)的效率。無人機技術(shù)的應(yīng)用特點如下：①安全性。將檢修工作人員從危險崗位替換下來，提高了作業(yè)的安全性和效率。②多途徑通訊。開展電力線路巡視檢查，運用的無人機技術(shù)，實現(xiàn)了多途徑通訊[1]。

2電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用實例

2.1案例概述

以某500kV電力線路為例，線路全長大約為55.33km，在桿塔上設(shè)置了智能故障監(jiān)測終端，實現(xiàn)對電力線路運行故障的精準定位。此電力線路在201X年7月24日下午3點發(fā)生了跳閘故障，系統(tǒng)故障相別為C相。現(xiàn)結(jié)合此故障檢修實踐，分析電力線路在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.2監(jiān)測系統(tǒng)記錄和分析

故障定位分析：圖2為智能故障監(jiān)測終端獲得的電流行波圖，根據(jù)系統(tǒng)的記錄，C相兩個桿塔的工頻電流行波分閘相位角相同，基于此能夠判斷故障發(fā)生區(qū)域位于Ⅰ、Ⅱ變電站之間。通過反射波精準定位，確定了故障發(fā)生點在23號桿塔周圍，如圖2所示。

2.3故障原因分析

對此次跳閘事故的原因進行判定，主要分析是雷擊故障還是非雷擊故障。在具體實踐中根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)顯示的電流波形，故障發(fā)生時電流行波波尾時間超過了40μs，這和非雷擊特征相符，因此確定此故障的性質(zhì)為非雷擊。

3電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用總結(jié)

從電力線路巡視檢查角度來說，采用的在線監(jiān)測系統(tǒng)，雖然能夠獲得不錯的成效，但是也存在著許多技術(shù)問題需要克服[2]。現(xiàn)結(jié)合無人直升機電力線路智能巡檢寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用，進行如下分析：

3.1旋翼遮擋下的天線跟蹤問題

運用的無人直升機巡視檢查系統(tǒng)，衛(wèi)星天線的跟蹤，主要是通過接收衛(wèi)星發(fā)射的信標信號，按照信標信號功率大小實現(xiàn)跟蹤，進行天線方位角和俯仰角參數(shù)的調(diào)整；天線的俯仰角以及方位角，主要是通過安裝在天線上的慣導(dǎo)實現(xiàn)測定。線路巡視時，無人機飛行期間因為旋翼遮擋很容易造成信號中斷，進而使得天線接收的信號被中斷，影響著監(jiān)測工作的開展效果。對于上述問題，要做好旋翼遮擋的解決，同時要提高天線跟蹤的能力水平，可采取以下措施：①對使用的微機電系統(tǒng)慣導(dǎo)進行更換，替換為精度較高的光纖慣導(dǎo)。從應(yīng)用實踐來說，使用光纖慣導(dǎo)線路巡視檢查系統(tǒng)的姿態(tài)測量精度能夠達到0.05°，無人機航向測量精度能夠達到0.1°，可以達到天線穩(wěn)定控制精度的需求，進而保證角度測量的精準性。②對機載天線的跟蹤算法，進行相應(yīng)的優(yōu)化，調(diào)整跟蹤環(huán)路的參數(shù)，保證跟蹤的穩(wěn)定性。通過算法的優(yōu)化，減少信號中斷情況的發(fā)生，促使記載天線跟蹤質(zhì)量得以提升。

3.2通信端機誤碼問題

從系統(tǒng)應(yīng)用實際來說，機載天線跟蹤趨于穩(wěn)定之后，因為衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)置的通信端機使用突發(fā)模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送以及接收，造成了跟蹤速度需要和沒有遮擋的有效時間內(nèi)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)同步。雖然在設(shè)計環(huán)節(jié)基于轉(zhuǎn)速和旋翼寬度等相關(guān)信息模擬旋翼遮擋，在旋翼遮擋縫隙中實現(xiàn)了突發(fā)通信，不過無人機實際飛行時的情況不同，需要做好飛行試驗的調(diào)整。通過做好旋翼轉(zhuǎn)動周期和通信端機軟件的優(yōu)化、參數(shù)得調(diào)整，降低丟包率，避免誤碼問題的發(fā)生，進而達到通信要求[4]。

3.3丟星狀況下應(yīng)急處置和安全巡視檢查

對使用的通信系統(tǒng)做好相應(yīng)調(diào)試以及改進，提升其整體性能，保證電力線路巡視檢查工作的有序開展。因為線路所處的環(huán)境較為復(fù)雜，飛行時可能會發(fā)生丟星的情況以及衛(wèi)星通信中斷情況。無人機經(jīng)過長期飛行或者大幅度飛行等，衛(wèi)星信號都會受到極大的干擾或者衰減。通常來說，除了衛(wèi)星通信裝置發(fā)生故障外，丟星情況不會持續(xù)過久，多能夠自動恢復(fù)。若為偶爾型通信中斷，那么采用以下應(yīng)對措施：①做好事前巡檢工作。例如，采取任務(wù)優(yōu)先模式，當發(fā)生短時間信號中斷的情況，無人機依舊按照制定的計劃方案巡視檢查；若出現(xiàn)長時間通信中斷的情況，那么需要返航到起降點。②引入相應(yīng)的通信系統(tǒng)保證飛行時的通信安全。例如，配置高清直通鏈路，將衛(wèi)星通信以及直通鏈路相互備用，無人機飛行控制計算機基于信號強度自動化切換，進而保證通信的連續(xù)性和可靠性。結(jié)合實際情況，采取系列把控措施，最大程度上保證通信中斷影響最小，同時確保巡視檢查的安全性和效率[5]。

4結(jié)束語

綜上所述，電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠獲得不錯的效率，既能夠提高線路巡視檢查的效率，還能夠提升監(jiān)測的質(zhì)量。在實際應(yīng)用中監(jiān)測模式的運用，會遇到各類問題，文中結(jié)合無人直升機監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用常見問題，提出了相應(yīng)的應(yīng)對策略。

參考文獻

[1]彭向陽，王柯，肖祥，吳開春，包令聰，顧溫國.大型無人直升機電力線路智能巡檢寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)[J].高電壓技術(shù)，2019，45（02）：368-376.

[2]劉瑞，史哲，徐強勝，劉靖波，張鷗，欒凌.基于低空無人機的電力線路控制測量與路徑優(yōu)化研究[J].科技資訊，2019，17（05）：60-61.

[3]陳裕鴻，曾友林，馮志華，陳挺武，李煥立，李智財.無人機在電力線路巡查中的應(yīng)用及其防災(zāi)減災(zāi)作用研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2019，27（02）：83.

[4]周宗國，周海，胡彬，楊時寬.無人機在電力線路巡檢中的應(yīng)用及前景[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（23）：164-165.

[5]我國高原電力線路直升機試驗性航巡取得成功[J].農(nóng)村電氣化，2018（05）：7.

作者：茍文慶 單位：重慶市電力公司檢修分公司