输电线路无人巡检新模式的探索与实践

输电线路无人巡检新模式的探索与实践

阿拉腾达来

内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯供电分公司 内蒙古自治区 鄂尔多斯市017010

摘要：随着无人机技术的快速发展，凭借着体积小、成本低的特点，在军事领域和民用领域，无人机都展现出了巨大的发展潜力，在电力输电线路巡检方面也有广泛的应用前景。因此，必须对现有技术进行更新与改进，以改善国内电力工业的稳定性。其中，压输电线路在运行维护中扮演着重要角色。

关键词：输电线路；无人巡检；探索；实践

引言

当前，构建以新能源为主体的新型电力系统成为国家战略，电网设备管理将迎来新的变革和挑战。作为电网骨干的输电线路点多面广，设备规模快速增长，电网的安全稳定运行面临巨大挑战。输电线路一旦发生引起电网失稳、解列、大面积停电等事故，将大幅增加国家安全的风险水平，危及社会稳定，造成重大经济损失。因此，亟需深度融合大云物移智链等新型数字技术，加快国网特色现代设备管理体系在输电专业落地，进一步强化输电线路网架结构，降低新能源比例提高对电力系统稳定的冲击。

1无人机巡检系统性能

巡检图像的质量主要取决于可见光成像设备（即相机）的质量，目前无人机巡检系统集成相机的光电性能已经趋于成熟，但相机的感光器尺寸、像素分辨率、焦距等差异较大。感光器越大、像素分辨率越高，图像越清晰，还原度越高；焦距越长，单个目标设备在图像上所占像素比越大，细节越丰富，能体现设备局部细节特征。但过长的焦距导致视野小，无法拍摄设备的整体或多个设备的组合关系。用于输电线路巡检的可见光相机分辨率一般不低于2000万像素，以保障目标设备细节清晰；镜头等效焦距至少包含35~80毫米，使无人机在安全作业距离下拍摄时目标设备呈现合适的大小。精细化巡检作业时，无人机在某一点位悬停拍摄，由于其旋翼电机旋转高频振动和现场风力影响等因素的综合作用，曝光瞬间设备在图像上产生像移，导致成像模糊；焦距越长，像移越大。因此无人机巡检系统的悬停稳定性、稳像精度等均会影响成像质量。

2输电线路无人巡检新模式的实现策略

2.1全天候远程通道可视替代人工通道巡视

在示范区内，规模化部署通道可视化设备，实现220kV及以上输电通道逐塔可视。将通道照片采集频率提高至1次/30分钟，重要危险点实时监控，提高通道的远程管控能力。应用人工智能图像识别、边缘计算等技术对采集照片进行分析判断并自动告警，全面掌控通道实景信息，提高通道巡视的自主预警能力。为基层班组配置可视化巡视终端，第一责任人为班长，同时全员开展移动端可视化巡视，第一责任人为设备主人，形成PC端+移动端的双重通道可视化巡视模式。制定通道可视化巡视管理制度，规范化管理基层班组远程通道巡视作业，通道可视化巡视周期根据线路区段重要程度确定，其中，危险点、三跨等重要区段，设备主人每半天至少查看一次最新通道图片；厂区、苗木等临时吊装点等其他特殊区段，设备主人每天至少查看一次最新通道图片；一般区段，设备主人每三天至少查看一次最新通道图片；设备主人即时复核设备自动识别的告警图片。实现远程通道可视替代人工通道巡视。

2.2线路远程管控

随着社会和经济的发展，电网也在不断地改进和提高，超特高压线路的覆盖面逐步扩大，必然会与其他线路发生交叉。尤其是在开发区、施工道路工程施工中，由于起重机撞线、挖山造林、违规施工等，都会造成线路损坏，这就给输电系统运行维护和运行带来了一定的困难。要做到这一点，就需要对现有的操作模式进行改造，使用高精度的远程在线监控设备来对周围的环境进行实时监控，对鸟害、山火、雷击、雪等进行高效监测。此外，还设立了UHVT线路的远程故障检测系统，并安排专人对其进行在线监控，以了解其运行状况，及时地检查和技术维护，保证所有的设备运行。

2.3加强输电线路状态检修技术管理

（1）电气监测。在特高压输电系统中，在线监测技术的应用，是基于诊断技术和状态监测技术，以便为运行维护人员提供可靠的数据依据，能有效地改善其工作的质量和效率。通过监控，可以实时地对电力系统的运行状况进行全面的分析，并及时地检测出线路的故障。该系统由传感器、采集终端、通信网络和监控主机组成，在线监控技术中，利用卫星通讯技术对数据进行分类和归纳，通过实验分析、模型等方法对电网的实际状况进行分析。在监控期间，如果出现任何不正常的问题或存在的安全风险，监控系统就会自动报警，从而防止现有的故障演变成更大的安全性问题，可以确保电网安全可靠，并为电网安全稳定发展，提升电网运营管理的智能化水平。（2）故障诊断。利用传感器技术对电力装置的工作状况进行了故障分析。多传感器技术能够实现物体多角度的探测，并能从中采集故障信号的特征。在对故障信息的处理中，选取最快速的故障信息，以保证所得到的特征值的代表，对各类数据进行全面的分析，从而增强了对信号的识别精度。在实际中，由于环境与失效的表象存在着密切的关系，因此必须采用资讯整合技术，也就是根据特定的准则，对所搜集到的资料进行分类及全面评估。通过对各种状态的特征值进行合并，可以有效地改善故障的准确率。（3）科技创新工作，完善状态检测手段。在我国，对于超特高压输电线路存在的问题，要有充分的认识，制定相应的应对方案。由于技术水平不高、技术人员素质不高，有关部门要大力引进国外先进技术，组织技术人员进行培训，以提高技术人员的技术水平，加强技术人员应急抢修、处理能力，增强超特高压输电工程技术人员的应变能力和处理能力。

2.4完善输电线路全景智慧应用群

结合覆冰、雷电、山火、污秽等线路区段信息采集需求，差异化部署微气象、分布式故障定位装置、覆冰监测装置、杆塔倾斜监测装置等智能终端。不断完善输电线路全景智慧应用群功能模块，通过多类型智能终端实现设备状态和环境状态的全面监控，利用边缘计算实现设备状态的初步诊断及告警，融合六大灾害预警中心监测预警，实现设备状态和环境状态的全息感知。在此基础上，应用物联代理、边缘计算等技术，深挖数据价值，实现多源信息数据的融合分析与深化应用，实现设备本体状态异常主动告警、自然灾害精准预警、立体巡检业务集中流转等功能，将事后故障处置转变为事前主动防御。

3实践成效

一是覆盖范围更广。环越城无人巡检示范区与滨海新区智慧输电线路示范区形成“双区联动”，示范区域覆盖面更广，规模化效应初步凸显。二是感知能力更强。无人机、可视化、智能终端等设备智能化水平逐步提高，借助输电线路全景智慧应用群实现数据融合分析，自主识别缺陷并主动预警，提高了设备状态感知能力。三是机器替代率更高。实现了本体和通道巡视机器替代率“双百”目标（无人机巡检100%替代人工登塔检查，通道可视化100%人工通道巡视）。

结语

输电线路是能源传输的重要载体，是保障大电网安全运行的关键环节，是支撑构建以新能源为主体的新型电力系统建设的重要基础。面对快速增长的输电线路和更高标准的运维要求， 迫切需要立足输电专业长远发展，以技术创新、管理创新催生新发展动能，聚焦重点领域、贯通关键环节、解决突出问题，加快推进输电运检数字化转型和智能化升级，探索构建适合新形势的输电运检体系。

参考文献

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[2]颜宏文，陈金鑫.输电线路无人巡检新模式的探索与实践[J].高电压技术，2020，46(2)：423-432.

[3]吴立远，毕建刚，常文治，等.输电线路无人巡检新模式的探索与实践[J].中国电力，2020，51(1)：97-101.