陳鋒 唐琳玲

摘要：經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展離不開電力支持，同時(shí)較大的電力需求促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，可見電能的質(zhì)量變得越來越重要。輸配電作為給用戶直接提供電能的環(huán)節(jié)，以串聯(lián)電容的方式補(bǔ)償電抗，優(yōu)化輸配電線路的工作穩(wěn)定性。但隨著城市化進(jìn)程發(fā)展加快，越來越多的建筑、行業(yè)以及其他用戶，對(duì)于電能的需求越來越大，為了實(shí)現(xiàn)“覆蓋式”供電、合理調(diào)度用電，現(xiàn)階段的電力輸配電線路結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，包含的支路逐漸增多，產(chǎn)生了大量故障問題，其中短路故障最為明顯，大約有10種故障類型。此種情況下的輸配電網(wǎng)運(yùn)行，需要利用故障檢測(cè)方法，排查短路故障問題，但目前的檢測(cè)方法對(duì)于故障類型的分析較為單一，導(dǎo)致檢測(cè)存在極大誤差，給實(shí)際維修工作帶來困難的同時(shí)，也耗費(fèi)了寶貴的維修時(shí)間，針對(duì)這一問題研究全新的電力輸配電線路運(yùn)行短路故障自動(dòng)檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：電力;輸配電線路;短路故障;自動(dòng)檢測(cè)

1.配電線路故障自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展

新時(shí)期對(duì)電路故障檢測(cè)設(shè)備提出了更高的要求。為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化，更準(zhǔn)確地定位配電線路故障，有必要加強(qiáng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的合理應(yīng)用，通過優(yōu)化故障指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電線路運(yùn)行的全方位監(jiān)測(cè)。以往的架空故障指示器和電纜故障測(cè)距裝置雖然能夠在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)配電線路的故障問題，但其性能不是很高，無法實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障問題的自動(dòng)監(jiān)測(cè)。目前市場(chǎng)上故障指標(biāo)種類較多，質(zhì)量不一致。另外，實(shí)際應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變，會(huì)導(dǎo)致故障指示燈短路等問題。這就要求相關(guān)企業(yè)加強(qiáng)對(duì)在線監(jiān)測(cè)裝置自動(dòng)化技術(shù)的合理應(yīng)用并進(jìn)一步發(fā)展。在安裝故障指示燈之前，必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行電氣試驗(yàn)。但是，目前中國還沒有出臺(tái)相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。如果采用以往的人工檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，不僅效率低下，而且可能會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，影響配電線路運(yùn)行的可靠性。為解決上述問題，云南省電力試驗(yàn)研究院通過對(duì)國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分析，從源頭上制定了地方標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了配電線路故障在線監(jiān)測(cè)裝置的優(yōu)化，加強(qiáng)了自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在此過程中的有效應(yīng)用。此外，在線監(jiān)測(cè)裝置的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)不僅可以保證配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行，還可以實(shí)現(xiàn)批量產(chǎn)品測(cè)試，不斷提高檢測(cè)效率，并根據(jù)故障指示器中的通信協(xié)議和功能性能對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行檢測(cè)。

2.造成電力輸配電線路運(yùn)行短路故障的原因

（1）由于輸配電線路運(yùn)行中的防護(hù)工作開展缺乏有效性，對(duì)科學(xué)防護(hù)的重要性認(rèn)知方面存在偏差，使得外力破壞作用下的輸配電線路在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)生了短路故障，影響電能輸送效率，輸配電線路運(yùn)行質(zhì)量、安全性能等方面得到的科學(xué)保障有所減少。（2）在輸電線路較為密集的區(qū)域，因鳥類巢穴的存在及飛行影響線路運(yùn)行安全性，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生短路故障，給線路運(yùn)行水平提升中帶來了制約。（3）自然災(zāi)害的發(fā)生，也會(huì)影響輸配電線路運(yùn)行效果，引發(fā)短路故障問題，尤其是雷雨天氣。當(dāng)輸配電線路運(yùn)行中受到了雷擊事故的影響，會(huì)使絕緣子發(fā)生擊穿或閃絡(luò)問題，造成線路短路故障的出現(xiàn)，降低配電系統(tǒng)運(yùn)行效率，阻礙著電力建設(shè)事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展。

3.電力輸配電線路運(yùn)行短路故障自動(dòng)檢測(cè)方法策略

3.1測(cè)試環(huán)境準(zhǔn)備

針對(duì)研究的檢測(cè)方法搭建實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境，選擇監(jiān)測(cè)終端、智能集中器和后臺(tái)主站。選擇的監(jiān)測(cè)終端適用于110kV～500kV電壓等級(jí)的輸配電線路，當(dāng)輸配電線路運(yùn)行正常時(shí)，可以定時(shí)上傳輸配電線路的感應(yīng)電流，通過建立的故障仿真模型分析電流狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生不同類型的短路故障時(shí)，監(jiān)測(cè)終端通過閃光警示功能和射頻通信功能，為智能集中器提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。智能集中器被安裝在電力桿塔上，接收監(jiān)測(cè)終端發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，上傳到主站。

3.2 AI技術(shù)的應(yīng)用

在無人機(jī)輸電線路巡檢工作中，利用AI技術(shù)對(duì)無人機(jī)巡檢線路進(jìn)行合理規(guī)劃，并對(duì)采集到的圖像進(jìn)行識(shí)別。后臺(tái)控制服務(wù)器根據(jù)前端無人機(jī)傳感器和激光器傳輸?shù)膱D像信息進(jìn)行圖像識(shí)別和分析，利用AI圖像識(shí)別系統(tǒng)對(duì)輸電線路圖像進(jìn)行檢測(cè)，獲取到關(guān)于區(qū)域輸電線路分布的基本情況，形成較為完整的線路圖。然后計(jì)算程序根據(jù)無人機(jī)的負(fù)載能力和續(xù)航能力計(jì)算無人機(jī)一次的巡檢距離，得到一個(gè)可靠的距離范圍，再根據(jù)輸電線路圖像及分布情況作出無人機(jī)巡檢線路的初步路線規(guī)劃。

3.3加強(qiáng)管理、優(yōu)化檢修工作

部分輸電線路會(huì)建立在環(huán)境較為惡劣的荒郊野嶺當(dāng)中，當(dāng)線路和自然環(huán)境接觸時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，便會(huì)極易受到自然因素的影響，從而大大提升了配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程當(dāng)中的設(shè)備壓力。為了避免設(shè)備在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)故障，電力企業(yè)在日常檢修維護(hù)的過程中，要細(xì)化檢查工作內(nèi)容，以最快的速度找出故障的產(chǎn)生位置，采取預(yù)防措施在事故多發(fā)區(qū)域當(dāng)中。目前，一旦線路在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)設(shè)備異常問題，相關(guān)技術(shù)人員便會(huì)采用定位技術(shù)進(jìn)行故障探查，同時(shí)自動(dòng)化配網(wǎng)應(yīng)用水平也在不斷提升，從而有效提升我國輸電線路故障問題的排查速度。

3.4定期維護(hù)輸配電線路

制定嚴(yán)格的管理考核制度約束工作人員，要求工作人員定期保養(yǎng)設(shè)備，做好維護(hù)工作，及時(shí)排查解決輸配電線路中存在的隱患，如果無法當(dāng)場(chǎng)解決，則須按照事故應(yīng)急預(yù)案處理，消除隱患。輸配電設(shè)備的運(yùn)維工作，一般以檢修為主，對(duì)其維修，盡量減少設(shè)備維修次數(shù)，保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。如果無法維修，則需借助先進(jìn)的檢測(cè)手段，提高工作效率和質(zhì)量。針對(duì)雷擊高發(fā)區(qū)，采取有效的電壓保護(hù)措施，完善電壓線路的巡查制度，能夠保證線路安全運(yùn)行。

3.5控制自然災(zāi)害的維護(hù)措施

運(yùn)維管理部門需要及時(shí)獲取豐富的氣象信息并充分利用，及時(shí)開展運(yùn)行維護(hù)及管理工作，為線路安全運(yùn)行提供專業(yè)支持。與此同時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮高素質(zhì)檢修維護(hù)隊(duì)伍的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，盡量避開雷電多發(fā)區(qū)、樹木較多的區(qū)域等，從而為輸配電線路的穩(wěn)定運(yùn)行打下基礎(chǔ)。

結(jié)束語

創(chuàng)新檢測(cè)方法，利用新的仿真模型細(xì)化了不同類型的短路故障，為特征提取工作提供了可靠的前提條件。但綜合整體設(shè)計(jì)來看，新的檢測(cè)方法計(jì)算步驟和涉及的參數(shù)較多、設(shè)計(jì)方法較為復(fù)雜，在實(shí)際工作過程中增加了難度，今后可以簡(jiǎn)化部分計(jì)算步驟，或優(yōu)化仿真模型，減少由于計(jì)算可能帶來的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]劉強(qiáng).淺析電力系統(tǒng)中配電線路檢修技術(shù)[J].中國新通信，2020，22（15）：221.