供電線路故障檢測中無人機的應用
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隨著國民經濟的快速發(fā)展，無論是在生活中還是在工作中人們都對電力系統(tǒng)有了更高的要求，電力行業(yè)隨之也得到了飛速發(fā)展。在進行電網的發(fā)展時，不僅需要考慮到供電的質量也需要考慮到供電的安全性。傳統(tǒng)的管理手段無法滿足人們對電力系統(tǒng)現(xiàn)階段的需求，電力系統(tǒng)未來的發(fā)展將會是配電自動化以及智能電網的時代。供電網的故障檢測在電力系統(tǒng)中占有重要作用，電力企業(yè)在對供電線路故障的檢測和解決措施方面進行了深入的研究，力求為電力系統(tǒng)的安全運行提供可靠的保障。
1供電線路故障因素分析
1.1人為因素
造成供電線路故障的人為因素可以分為三類：一種是交通事故，即車輛的外力撞擊拉扯電線導致了電線的斷裂；另一種是建設施工對供電線路的范圍掌握不完善，盲目施工造成了供電線路的大面積損壞，導致電網無法正常運行；最后一種是不法分子偷盜電線，對供電線路和電網造成了嚴重的損害。
1.2設備因素
設備因素引起的故障可以分為三種：速斷，指的是供電線路出現(xiàn)三相或者兩相的短路情況，通常配電設備的故障出現(xiàn)較多；過流，指的是因為用電側的負荷增加進而導致負荷電流超過了保護裝置的設定安全范圍，進而導致了保護裝置出現(xiàn)故障，這種故障通常范圍較小，原因清晰可見；接地：這種情況在供電側和用電側都有可能發(fā)生。根據故障點的類型能夠分為單項和多項，這類故障也是供電系統(tǒng)中最常見的情況，查找難度較大。
1.3自然因素
自然因素往往是破壞供電線路的主要因素之一，如雷擊、暴風、雨雪天都會引起供電線路的故障。雷電蘊含著巨大的能量，一旦擊中能夠對供電網造成不可逆轉的破壞；暴風對市區(qū)外的供電網損害尤其嚴重，甚至還會出現(xiàn)電塔倒塌等事故；暴雨引發(fā)的泥石流、暴雪引發(fā)的持續(xù)低溫和電線凍冰都會對電網產生不可逆轉的破壞。
2無人機在供電線路故障檢測中的應用
2.1飛行控制系統(tǒng)的應用
使用無人機對供電線路進行故障檢測，需要工作人員利用飛行控制系統(tǒng)來對無人機的具體飛行速度、高度和航線進行設定和控制，讓無人機能夠在實際飛行的階段能夠隨時調整飛行任務；通過自動控制系統(tǒng)讓無人機能夠自主地完成區(qū)域巡視，并對視頻和影像進行記錄。飛行控制系統(tǒng)包含了通信模塊、衛(wèi)星導航、電源模塊、地面站軟件以及飛行控制模塊等，為無人機的自動檢測提供了有力的支持。
2.2數據收集與處理
在進行供電線路檢測的巡視過程中，無人機要對規(guī)定內區(qū)域收集視頻、影像等數據。通過相機來對高分辨率影像進行獲取，即使在光線不足的條件下也可以采用光學影像的形式，在較長距離情況下完成檢測。通過對視頻和影像的處理和加工，能夠有效探測到供電線路周圍的安全隱患，進一步保障線路運行的穩(wěn)定性。同時近幾年無人機的飛行速度控制精準度正在逐年提升，在保障飛行的情況下，能夠將影像的重疊率提升到42%以上。
2.3加大巡視的精細度
通過無人機能夠加大對供電線路的精細化巡視范圍，可以囊括桿塔、導線、接地、金具和其他附屬設備設施結構等。加強無人機的定位系統(tǒng)能夠做到對無人機進行人工控制和自動控制相結合的操控方式，隨時對云臺角度進行調整，更高效率地進行巡視檢測。
3供電線路故障檢修措施
3.1供電線路狀態(tài)檢修
對供電線路狀態(tài)進行檢修主要體現(xiàn)在完善監(jiān)測系統(tǒng)方面，收集更多的供電線路狀態(tài)信息，對線路進行診斷，根據不同的評估結果來采取有針對性的檢修措施。
3.2檢修管理
對供電線路的檢修中首先要對控制程序進行檢修，通過對子程序的綜合管理來收集信息，最終形成事故檢修、改進檢修、計劃檢修和狀態(tài)檢修四個檢修狀態(tài)。對供電線路進行定期的評估和檢修，按照年計劃進行檢修，評估線路在檢修前和檢修后的參數變化，根據評估結果數據總結經驗，為新的檢修方案提供有效參考，同時檢修部門應當根據檢修質量的具體標準定期展開線路的日常檢修活動，接受有關部門的隨時監(jiān)督，保障檢修工作能夠有效地落實；最終對線路的檢修結果進行分析和研究，進行技術總結，對線路的狀態(tài)進行實時監(jiān)控，定期對線路進行巡檢。通過綜合的分析將分析結果與季度、年度檢修數據進行對比，對檢修數據庫進行整理。為線路檢修提供較為有效的建議并制定線路養(yǎng)護的具體計劃方案，估算檢修成本。線路的評估可以具體分為經濟方面、效益方面、安全可靠方面等。對線路進行不同等級的劃分，不同的等級采取不同的檢修措施?？茖W合理地檢修線路能夠有效提高檢修的質量，提高檢修的工作效率，減少人力物力的成本投資。
4供電線路故障的防范措施
4.1人為因素防范
加強人為因素的防范措施可以通過在交通事故易發(fā)地段進行反光漆的涂抹，或者增加反光功能的警示板，避免司機夜間開車視野不佳而造成不必要的車禍。這樣的措施既能夠提升司機的注意力也能夠降低交通事故的頻率。對人民群眾加大電力安全的相關知識教育。提升群眾對電力線路的保護意識，避免出現(xiàn)偷盜情況；加強與城市建設部門的聯(lián)系，在進行城市建設中提供供電線路的警示圖，避免粗暴施工造成電網損壞；工作人員應當接受嚴格的培訓，并且提升自身的業(yè)務知識和安全防范意識，將責任落實到個人頭上，做到責任到崗，責任到個人。
4.2設備因素防范
設備方面的防范措施可以采用分段法來選線，如變電所發(fā)生跳閘情況，可以通過線路分支開關進行關閉，能夠有效縮小接地故障的具體范圍。針對查找困難或者地理情況較差的供電線路，無法人力進行直接觀察，可采用接地故障測試儀來對接地故障點進行有效查找。
4.3自然因素防范
采用耐雷性高的絕緣材料，尤其是加大絕緣子的耐雷程度，使用懸式絕緣子能夠降低雷擊對供電線路的破壞率。我國大部分供電網處于人煙稀少的山區(qū)，也是自然災害高危的地區(qū)，需要電力部門加大與氣象部門的合作，對自然災害提前預估，提前做好防范準備，將損害降到最低。結束語：電力企業(yè)對供電線路采取有效的檢修和管理能夠明顯降低線路的設備問題，利用人工智能和無人機技術對供電線路進行精細化檢測能夠加強對診斷理論的進一步掌握，提升電力系統(tǒng)的安全運行指數。在進行供電線路故障檢修的過程中，務必要做到嚴格按照規(guī)范來實施，避免不必要的事故發(fā)生。供電線路故障檢修在電力系統(tǒng)的運行過程中起到了重要的作用，也是需要電力企業(yè)進行不斷研究和完善的重要部分，具有非常重要的意義，電力企業(yè)也應當加大對供電線路故障檢修和維護的人才培養(yǎng)，提升自身企業(yè)的核心競爭力。
作者：胥騰飛 楊志 李翔 何瑋煒 單位：國網四川省電力公司甘孜供電公司
