基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设

基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设

史亚飞,梁军峰,王雨新

单位名称：国网静宁县供电公司

单位省市：甘肃省平凉市

单位邮编：743400

摘要： 为解决现代配电网巡视难题和提升配电网可靠性，本论文提出了一种基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设方案。该方案结合静宁县域配电网实际，采用摄像头对线路大档距、恶劣天气下巡视人员到达困难、风险大的区段进行视频监控，压降人员作业劳动力，提升恶劣气象条件下线路巡视率；优化开关配置、提升开关性能，运用D5200系统推进配电网可观、可测、可控智能配电网建设，提升配电网故障自动隔离能力，提高供电可靠性；将无人机在精细化巡检、现场勘察、竣工验收等典型场景应用，推进缺陷智能识别、无人机自主巡航，实现配网智能化巡检。实践表明，该方案能够有效提高配电网的可靠性和巡视效率，为现代智慧配电网的建设提供了有益的借鉴。

关键词：智慧配电网、智能开关、视频监控、无人机巡检、配电网可靠性

一、绪论：

随着电力工业的快速发展，配电网已成为电力系统中至关重要的组成部分。然而，传统配电网存在巡视难题和可靠性不足等问题，需要采用先进技术来解决。本文提出了一种基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设方案，通过视频监控、智能开关和无人机巡检等技术手段来提高配电网的可靠性和运维效率。此方案已在静宁县域配电网进行了实践，取得了良好的效果。本文将从现代智慧配电网的建设需求出发，详细介绍该方案的设计与实施，并对其实际效果进行分析和评估。

二、静宁县域配电网现状与问题分析

2.1 配电网基本情况介绍

静宁县位于甘肃中部，六盘山以西、华家岭以东，境内由10座35千伏变电站和3座110千伏变电站，10千伏线路51条单辐射供电。

2.2线路巡视难题分析

传统的线路巡视主要依靠人工巡视，存在巡视难度大、效率低下、安全风险大等问题。同时由于静宁县地处黄土高原丘陵沟壑区，10千伏供电线路跨山沟、翻山梁，线路大档距较多，跨沟线路人工巡视行进困难、还极易发生人身事故，尤其是冬春季降雪、雨夹雪等天气情况下。因此，需要采用先进技术手段，提高线路巡视效率和安全性，保障配电网的可靠运行。

三、基于视频监控的配电网巡视方案设计

3.1视频监控技术概述

视频监控技术是一种监视和录制环境或设备运行状态的技术。主要由摄像头、视频录制设备和监控系统组成。近年来，随着技术的发展和成本的降低，视频监控技术在输配电网中得到了广泛应用。

3.2 配电线路视频监控系统设计

设计一种基于视频监控的配电线路巡视系统，可以通过视频监控技术对线路大档距、恶劣天气下巡视人员到达困难、风险大的区段进行实时监控，提高巡视效率和安全性。该系统主要由摄像头、传输线路、存储设备和监控中心组成。

3.3 视频监控系统应用实践

将视频监控应用在配电网中，通过视频监控技术，巡视人员可以实时查看特殊区段线路运行情况，尤其是雨雪或大风天气，能够实时监控跨沟大档距（档距超过100米）线路运行情况，是否存在风偏距离不足隐患，减少特殊天气线路特殊及故障巡视人工、机械成本。实践表明，基于视频监控的配电线路巡视方案能够有效提高巡视效率和安全性，减少人员劳动力压力，并且能够及时发现故障，保障用电安全。

四、基于智能开关的配电网运维管理

4.1 智能开关技术概述

智能开关是一种集控制、保护、测量、通信于一体的先进配电装置。它具有自动开关、故障判断、智能保护等功能。智能开关的应用可以实现对配电网的可观、可测、可控，从而提高配电网的可靠性和安全性。

4.2 开关性能优化方案设计

设计一种基于智能开关的配电网运维管理方案，通过优化开关配置和性能，提高配电网的故障自动隔离能力，减少电网故障造成的影响。具体方案包括开关容量的优化、开关动作特性的优化和智能保护的应用。

4.3运用D5200系统实现智能化配电网建设

D5200系统是一种智能化配电网管理系统，具有数据采集、分析、控制、通讯等功能。通过D5200系统的应用，可以实现配电网的自动化、智能化管理，提高配电网的可靠性和稳定性。在静宁县配电网中，我们采用了D5200系统，实现了配电网的自动化巡检、故障自动隔离和数据采集、分析等功能，大大提高了配电网的运行效率和安全性。

五、基于无人机的配电网巡检技术研究

5.1 无人机技术概述

无人机是一种无人操作或远程操控的航空器。它具有高度的机动性、灵活性和可靠性。无人机在配电网巡检中的应用可以提高巡检效率、降低巡检成本，同时也可以减少对人员的伤害风险。

5.2 人机配电网巡检系统设计

设计一种基于无人机的配电网巡检系统，该系统包括无人机、图像采集设备、数据处理和分析系统等组成部分。无人机搭载图像采集设备进行巡检，采集的数据通过数据处理和分析系统进行处理，识别出线路隐患、缺陷等问题，并生成相应的报告。

5.3检数据分析与应用实践

通过对巡检数据的分析，可以及时发现配电网的隐患和缺陷，实现针对性的维护和修复。在静宁县的配电网中，我们应用无人机巡检技术进行了一系列实践。通过巡检数据的分析，我们及时发现了配电网中的故障隐患，并对其进行了及时处理，保障了用电的安全和可靠性。无人机巡检技术的应用，不仅提高了配电网的运行效率，也提高了巡检的安全性，降低了人员的风险和成本。

六、现代智慧配电网建设实践与效果分析

6.1 实施方案与过程介绍

本研究提出了基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设方案，具体实施过程包括视频监控系统的建设、智能开关的应用、无人机巡检技术的应用等。在实施过程中，我们按照计划，逐步推进各项建设工作，保障了工程的质量和进度。

6.2 建设效果评价与分析

经过一段时间的运行，现代智慧配电网建设效果显著。首先，视频监控系统的应用大大提高了配电线路的巡视效率和安全性。其次，智能开关的应用提高了配电网的可观、可测、可控及配网线路故障时非故障区段的恢复和故障区段的自动隔离，减少了电网故障对用户生产生活用电的影响。最后，无人机巡检技术的应用大大提高了巡检效率，及时发现了配电网的隐患和缺陷，实现了针对性的维护和修复。

七、结语

综上所述，基于“智能开关+视频监控+无人机巡检”的现代智慧配电网建设方案是一种有效的解决方案，它在配电网巡视、设备保护、负载管理和运行管理等方面具有显著的优势。该方案通过采用先进的技术手段，实现了配电网的自动化、智能化管理，提高了配电网的可靠性和安全性，为用户提供了更加稳定和高效的用电服务。同时，我们也认识到，在实际应用中，仍然存在着一些技术和管理上的挑战。例如，配电网设备老化、电力线路改造等问题需要进一步解决，配电网的智能化管理和运维也需要不断完善和优化。因此，我们需要进一步加强研究和实践，提高配电网的智能化程度和运行水平，为实现能源可持续发展做出更大的贡献。

参考文献

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