【摘要】隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，行業(yè)內(nèi)競爭加劇，隨著電力改革的進(jìn)行，加上電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，給電力線路狀態(tài)檢修工作提出了新的挑戰(zhàn)。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)背景下，對電力系統(tǒng)安全性和可靠性提出了更高的要求。為了確保電力線路狀態(tài)良好，應(yīng)加大線路狀態(tài)檢修，準(zhǔn)確預(yù)測缺陷，及時(shí)解決問題。文章從電力線路檢修方式、傳統(tǒng)電力線路檢修方式弊端和線路缺陷預(yù)測等方面入手，對電力線路狀態(tài)檢修相關(guān)問題進(jìn)行了論述。

【關(guān)鍵詞】電力線路狀態(tài)檢修缺陷問題研究

在市場越來越開放的背景下，供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化與科學(xué)化管理，則必須搞好電力線路狀態(tài)檢修工作，這是新設(shè)備與新技術(shù)應(yīng)用的必然選擇之一[1]。通過電力線路狀態(tài)檢修與缺陷預(yù)測，可提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。電力線路的安全性與可靠性，與電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全息息相關(guān)，開展線路狀態(tài)檢修和缺陷預(yù)測，可提升系統(tǒng)安全性。文章主要就電力線路狀態(tài)檢修和缺陷預(yù)測相關(guān)問題進(jìn)行了研究。

1 傳統(tǒng)電力線路檢修方式

傳統(tǒng)電力線路檢修，一般是以時(shí)間為周期制定和實(shí)施檢修計(jì)劃，這種檢修方式和計(jì)劃本身就缺乏科學(xué)性，還存在一定的盲目性。按照檢修計(jì)劃進(jìn)行檢修，可能會(huì)浪費(fèi)大量人力物力而收不到實(shí)際效果，使得電力線路維護(hù)費(fèi)用始終居高不下，無法適應(yīng)電網(wǎng)發(fā)展要求，也不適應(yīng)供電企業(yè)發(fā)展要求[2]。

我們知道，電力電路分布廣泛，線路里程常，分布在較廣的區(qū)域，線路檢修任務(wù)較重，工作人員經(jīng)常出現(xiàn)顧此失彼的情況，無法保證線路檢修的質(zhì)量，這無疑增加了線路供電的危險(xiǎn)性，是供電可靠性下降。電網(wǎng)電力線路的檢修周期通常為1年，但是線路出現(xiàn)故障與缺陷的時(shí)間卻無法預(yù)測，如果出現(xiàn)故障和缺陷后得不到及時(shí)檢修，則可能使得線路的健康水平大幅下降，影響系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。

目前，電力線路檢修方式分為狀態(tài)檢修和定期檢修兩種。其中，定期檢修是一種比較傳統(tǒng)的檢修方法，出現(xiàn)的時(shí)間相對較早，但是未能發(fā)揮明顯的作用。在供電技術(shù)水平、供電管理水平不斷提升的背景下，這種檢修方式越來越不適應(yīng)供電發(fā)展的需要，因其無法取得良好的檢修成果。而線路狀態(tài)檢修方式，是一種隨著供電技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的檢修方式，用以評(píng)價(jià)線路運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)電力線路運(yùn)行情況，制定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為確保電力線路的可靠運(yùn)行制定有效的措施[3]。與線路定期檢修相比，此種檢修方式的優(yōu)勢更為明顯，且檢修的針對性強(qiáng)，可顯著降低檢修資金投入，并大幅減輕工作人員的工作量。

從整體方面看，電力線路狀態(tài)檢修方式，在知識(shí)和實(shí)際操作領(lǐng)域均取得了良好的發(fā)展。從我國目前的發(fā)展情況來看，其縱然還有諸多不足，但是進(jìn)步空間非常大，也非?？?。總之，傳統(tǒng)電力線路檢修方式存在較大弊端和漏洞，為了提升系統(tǒng)供電穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)使用更為科學(xué)的電力線路狀態(tài)系統(tǒng)與缺陷預(yù)測系統(tǒng)。

2 電力線路狀態(tài)檢修系統(tǒng)構(gòu)建

在電力系統(tǒng)中，電力線路狀態(tài)檢修系統(tǒng)的作用，是全面分析電力線路系統(tǒng)中的缺陷和故障，科學(xué)、合理安排電力線路檢修順序，制定檢修計(jì)劃和措施，通過此種方式來提高電力線路運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.1 系統(tǒng)模型的構(gòu)建

電力線路檢修次序，與當(dāng)前電力線路中的缺陷個(gè)數(shù)、缺陷所在線路的重要性和缺陷的嚴(yán)重程度密切相關(guān)[4]。一般而言，這三個(gè)因素是相互獨(dú)立，但是有時(shí)也會(huì)疊加。檢修次序的確定，通常是由三個(gè)因素函數(shù)表達(dá)式?jīng)Q定：

J（i）=N（i）Q（i，j）M（j） （1）

此函數(shù)的矩陣形式為：J=NQM

函數(shù)式（1）中，i為線路序號(hào)，也就是線路的運(yùn)行序號(hào)，電力系統(tǒng)中存在s條線路，則i=1，2，3……s；j則代表線路中的缺陷序號(hào)，通常主要考慮缺陷程度，也是受季節(jié)影響后擴(kuò)展缺陷類型序號(hào)，系統(tǒng)中的缺陷如果有r種，則j=1，2，3，……r；Q為線路缺陷個(gè)數(shù)矩陣，其味二維矩陣（s×r）；Q（i，j）就是線路i中存在的缺陷序號(hào)為j的個(gè)數(shù)函數(shù)式中的J表示為檢修參數(shù)矢量，其是一個(gè)一維矩陣（s×1），J（i）表示電力線路i檢修參數(shù)；M則表示線路缺陷等級(jí)參數(shù)矩陣，同樣為一維矩陣（r×1），M（j）表示缺陷序號(hào)為j的缺陷等級(jí)參數(shù)。N代表了電力線路重要性參數(shù)矢量，也是一個(gè)一維矩陣（s×1），N（i）表示線路i重要性參數(shù)[5]。

2.2 模型中參數(shù)的獲得

M（j）為缺陷等級(jí)參數(shù)，其整定難度較大，需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而得出，也需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)修訂，并分析系統(tǒng)中的線路缺陷事故，顯示如果某一事故不及時(shí)處理，可能導(dǎo)致其他事故出現(xiàn)的概率。根據(jù)事故概率發(fā)生的大小，可確定缺陷等級(jí)參數(shù)M（j）。M（j）缺陷等級(jí)參數(shù)計(jì)算式如下：

M（j）=X（j，k）y（k） （2）

式（2）中，y（k）為故障加權(quán)系數(shù)，V為相關(guān)系數(shù)矩陣；矩陣形式表示為（r×p）；Y為故障加權(quán)系數(shù)矢量。N（i）為線路重要程度參數(shù)，系統(tǒng)中的線路重要性不同，且在系統(tǒng)中的地位也不同。如果線路的相當(dāng)重要，則需優(yōu)先安排檢修。在確定檢修次序時(shí)，需考慮缺陷嚴(yán)重程度、線路的重要程度等。N（i）用失負(fù)荷率RLOLP（i）表示：N（i）= RLOLP（i）。而J（i）屬于第i條線路根據(jù)其存在缺陷個(gè)數(shù)矩陣Q，線路在電力系統(tǒng)中的重要性矩陣N，還有線路存在缺陷等級(jí)矩陣M來確定狀態(tài)檢修參數(shù)J（i）[6]。在獲得J（i）參數(shù)后，根據(jù)從小到大的順序排列，如果系統(tǒng)中有三條線路需檢修，則可依次命名為1，2，3，而其檢修參數(shù)為J（1）、J（2）和J（3），如果得出J（3）>J（1）>J（2），則需先檢修3號(hào)線路，最后檢修2號(hào)線路，中間檢修1號(hào)線路。

3 電力線路缺陷預(yù)測系統(tǒng)的構(gòu)建

3.1 電力線路缺陷預(yù)測對象

電力線路缺陷預(yù)測的目的，是預(yù)測電力線路中存在的潛在故障，根據(jù)線路缺陷系統(tǒng)預(yù)測出的故障，來準(zhǔn)備故障消除所需的人力和技術(shù)。線路缺陷與人力、技術(shù)等雖無直接關(guān)系，但卻與電壓等級(jí)存在明顯的相關(guān)性。文章構(gòu)建系統(tǒng)的對象定為QQ220（j）、QQ110（j）、QQ35（j）和QQ10（j）。這些分別對應(yīng)220kV、110kV、35kV和10kV線路中第j類缺陷的總個(gè)數(shù)。

3.2 缺陷預(yù)測的方法

當(dāng)前，電力線路缺陷預(yù)測方法中，常用的有時(shí)間序列法、回歸分析法和專家系統(tǒng)法。這三種方法有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。由于影響線路缺陷預(yù)測的因素較多，且無規(guī)律性可言，所以需要根據(jù)相應(yīng)條件來合理選擇線路缺陷預(yù)測方法。

（1）時(shí)間序列法。這種方法分為隨機(jī)時(shí)間法和確定時(shí)間法兩種。其中，隨機(jī)時(shí)間法是指電力線路缺陷符合某個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的隨機(jī)變量，根據(jù)這一變量描述過程，在這一變化過程中可采用的方法有狀態(tài)空間法、Markov法。通常，隨機(jī)時(shí)間法的結(jié)果精準(zhǔn)，但是在操作上的環(huán)節(jié)比較復(fù)雜。簡單說，按照過去情況來預(yù)測線路未來發(fā)展趨勢，從而更好找出線路中故障。

由于基于電力線路缺陷與季節(jié)因素明顯相關(guān)，所以在很多情況下，可確定時(shí)間法，并以季度為時(shí)間間隔預(yù)測對象是否存在故障。（2）回歸分析法。線路缺陷預(yù)測的回歸分析法，是利用管理人員已經(jīng)掌握的大量數(shù)據(jù)，通過篩選和數(shù)理計(jì)算，準(zhǔn)確表達(dá)出變量與自變量之間的關(guān)系。由于電力線路缺陷的時(shí)間不確定，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性，因此需要大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出其中的規(guī)律性。（3）專家系統(tǒng)法。專家系統(tǒng)法屬于人工智能中的方法之一，這一方法主要是利用系統(tǒng)性能良好的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)來進(jìn)行預(yù)測。一般情況下，電力線路檢修中發(fā)現(xiàn)缺陷相對較為復(fù)雜，專家系統(tǒng)法對解決這類問題十分有效。這一方法的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面，在節(jié)省大量人力腦力活動(dòng)的同時(shí)，還能減少項(xiàng)目開支。

4 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的安全性與可靠性提出了更高的要求。而確保系統(tǒng)安全性與可靠性的方法有很多種，電力線路狀態(tài)檢修與缺陷預(yù)測是一個(gè)很好的方法。傳統(tǒng)的線路檢修方法，存在諸多弊端，已經(jīng)不適合檢修需要。文章構(gòu)建了電力線路缺陷檢修系統(tǒng)和線路故障預(yù)測系統(tǒng)，并介紹了線路檢修中的時(shí)間序列法、專家系統(tǒng)法和回歸分析法，為線路缺陷檢修與預(yù)測提供參考與借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭建平，梁錦照，焦連偉.電力線路的狀態(tài)檢修和缺陷預(yù)測[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010（24）：34-37.

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[3]吳創(chuàng)現(xiàn).電力線路的狀態(tài)檢修與缺陷預(yù)測探討[J].科技致富向?qū)В?011（32）：375+368.

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[6]王偉杰，張建東.電力線路的狀態(tài)檢修與缺陷預(yù)測探討[J].科技致富向?qū)В?015（24）：109-110.

作者簡介：崔麗娜（1970—），女，遼寧海城人，大專，畢業(yè)于成都電子科技大學(xué)，助理工程師，研究方向：變電站值班維護(hù)。