倪志國

[摘? ? 要 ]隨著社會的不斷發(fā)展，電網(wǎng)覆蓋的面積也越來越大，架空輸電線路作為電網(wǎng)的最核心的組成部分，它是電能的傳輸通道，更是直接影響著社會的穩(wěn)定發(fā)展，而架空輸電線路縱橫交錯，兩條輸電線路交叉跨越，輸電線路跨越各種物體如何保證安全穩(wěn)定運(yùn)行一直是電網(wǎng)運(yùn)維人員關(guān)心的重點(diǎn)，基于此，通過對線路坐標(biāo)整合，并搭配奧維地圖，結(jié)合Python語言，對此進(jìn)行智能化分析，快速找到危險(xiǎn)點(diǎn)，及時處理運(yùn)維問題。

[關(guān)鍵詞]電網(wǎng);Python;運(yùn)維;交叉跨越

[中圖分類號]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]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

國家“十四五”規(guī)劃中明確指出，要大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)，加快電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程，近年來“數(shù)字電網(wǎng)”“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”“能源互聯(lián)網(wǎng)”等新概念層出不窮，但其實(shí)質(zhì)都是對新需求下電網(wǎng)發(fā)展形態(tài)的探索和嘗試，而對于基礎(chǔ)電網(wǎng)運(yùn)維工作，切實(shí)提高工作效率，有效提升運(yùn)維水平才是電網(wǎng)基層員工最關(guān)心的話題。輸電線路的交叉跨越作為電網(wǎng)運(yùn)維的重點(diǎn)關(guān)注問題，輸電線路跨越鐵路、省道、國道距離等都是要有明確規(guī)范要求，隨著外界環(huán)境變化，如大風(fēng)、雨雪、樹木生長、導(dǎo)線老舊等因素都會產(chǎn)生交叉跨越距離的變化，當(dāng)間距變少時，就會存在帶電導(dǎo)線與跨越物放電的現(xiàn)象，導(dǎo)致危險(xiǎn)發(fā)生。

1 交叉跨越分析

交叉跨越是指一段架空輸電線路下發(fā)跨越建筑物、公路、鐵路、樹木等，而隨著架空線路數(shù)量的逐年增多，跨越情況也越來越頻繁，有時由于臺賬處理不及時就會出現(xiàn)跨越不準(zhǔn)確等情況，傳統(tǒng)方法為人工現(xiàn)場排查，此方法需要耗費(fèi)大量的人力物力去實(shí)地現(xiàn)場考察，工作效率較低甚至難免會發(fā)生查看錯誤，若此情況因?yàn)檎`判而導(dǎo)致安全距離不足，會導(dǎo)致發(fā)生輸電線路因距離不合要求而影響通道運(yùn)輸、危及人身安全、降低電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行等風(fēng)險(xiǎn)隱患，鑒于此情況，本文創(chuàng)新的應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言Python，結(jié)合奧維地圖，運(yùn)用數(shù)學(xué)向量兩線段平行或相交的運(yùn)算關(guān)系及三角函數(shù)關(guān)系，得到輸電線路某兩基鐵塔與何道路相互交叉跨越，并計(jì)算跨越角度，精確準(zhǔn)確進(jìn)行判斷比對，實(shí)現(xiàn)每一條線路的交叉跨越的及時掌握。

2 智能化設(shè)計(jì)依據(jù)

為了實(shí)現(xiàn)交叉跨越的快速梳理，首先要將大量桿塔位置在地圖上展示，為解決于此，本文將在無人機(jī)巡視的照片中，提取每一座輸電鐵塔的地理信息坐標(biāo)，即經(jīng)緯度，將每一座桿塔視為一個點(diǎn)，每個點(diǎn)連接在一起形成一條輸電線路，每相鄰兩基鐵塔可視作一條線段，同理可以將道路看成點(diǎn)與點(diǎn)的連線形成一套道路，只要取點(diǎn)足夠密集，那么道路坐標(biāo)信息就可以忽略不計(jì)。結(jié)合數(shù)學(xué)中常用的空間向量的相交運(yùn)算，形成需要整理的數(shù)據(jù)結(jié)果，最后用txt文本或者是Excel文本對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行輸出查看。

為了實(shí)現(xiàn)線段與線段相交的分析，首先應(yīng)用快速排斥原理，既假如2條線段不相交，那以兩條線段為對角線的矩形必不相交，而且即便矩形相交，2條線段也并不一定相交。

第二部應(yīng)用跨立實(shí)驗(yàn)原理，第2步的實(shí)現(xiàn)，只要用叉積去做就可以了，即只要判斷矢量A1A3和A1A4是否在A1A2的兩邊相對的位置上，如果這樣，則線段A1A2跨立直線A3A4。也即檢查叉積（A3-A1）×（A2-A1）與（A4-A1）×（A2-A1）的符號是否相同，相同則不跨立，線段也就不相交，否則相交?？缌⒃韴D如圖1所示。

3 實(shí)際應(yīng)用及展望

近年來，架空輸電線路投產(chǎn)越來越多，桿塔數(shù)量也在不停變化，此方法可以保證對所有線路變換進(jìn)行實(shí)時更新，可以動態(tài)分析輸電線路的運(yùn)維變化，及時發(fā)現(xiàn)線路的重要交叉跨越信息，更快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)線路的交叉跨越情況，加強(qiáng)對輸電線路重點(diǎn)關(guān)注問題進(jìn)行及時管控。相比于傳統(tǒng)的作業(yè)方式，人工排查往往要消耗大量的時間，并且工作人員需要的技術(shù)水平也相對較高，導(dǎo)致危險(xiǎn)點(diǎn)不能得到嚴(yán)格的管控。

此智能化分析軟件，可以通過對經(jīng)緯度坐標(biāo)的識別，對數(shù)學(xué)建模的智能比對，實(shí)現(xiàn)輸電線路交叉跨越的分析，十分便于管理，滿足運(yùn)維人員工作需要，更加直觀、具體地預(yù)演突

發(fā)搶修任務(wù)，提前制定多套更有效、具體應(yīng)對實(shí)際突發(fā)情況的工作方案，便于檢修人員針對不同的故障類型，提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備，快速、準(zhǔn)確地處理現(xiàn)場問題，提高搶修工作效率。為風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控措施的制定提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王清葵.輸電線路施工[M].北京：中國電力出版社，1997.

[2] Magnus Lie Hetland，司維，曾軍崴.Python基礎(chǔ)教程[M].北京：人民郵電出版社，2014.