输电线路智能班组建设

输电线路智能班组建设（精选6篇）

1.输电线路智能班组建设 篇一

目前,输电线路施工在架线过程中采用飞艇、热气球或直升机牵引放线,从而避免了架线牵引过程中导线对地表的扰动破坏,从其设计和施工工艺特点来看,输电线路虽为线性工程,铁塔沿线路走向按一定距离布设,但其施工带来的对土地破坏的影响是不连续且分散的,为点状破坏影响,且各种临时性措施占压土地面积较小。

根据输电线路破坏土地成点状、具有分散性、破坏面积小的特征,土地破坏后应尽量恢复其原土地利用功能,以便与原地貌景观相协调,同时符合当地的土地利用规划[2-3]。工程建设中复垦措施主要有以下几种类型:

3.1预防控制措施

在线路设计过程中尽量优化路径,减少线路路径长度,减少占地面积,进而减少工程施工过程中土地的征用,首先在线路设计过程中从源头控制对土地的破坏。线路建设过程中尽量统一所有塔基基础施工、组塔、放线方式及工艺,以便于统一管理与预防控制。在修建施工道路时,尽量使用现有的乡村道路,同时严格按照设计要求控制各种施工场地用地面积,防止滥用土地,以减少对土地的破坏。这些预防管理措施,对于减少工程建设造成的土地破坏具有重要意义。

3.2工程措施

3.2.1土地整治工程。由于施工人员、施工车辆及施工材料压占临时设施区改变其土壤紧实度,同时材料运输过程中部分沙石、水泥洒落,施工迹地有部分建筑垃圾,因此在工程完工后应清除各种残留的建筑垃圾,对粒径大于5.0 cm的碎石块进行捡选去除,在平原开阔的区域可采用机械翻松土地,在山丘区可采取人、畜力翻松。部分临时设施占用林地,为方便施工作业,在施工时需伐掉部分林木,工程完工后对临时设施区内残留的树根进行清除,以便于土地平整。

3.2.2灌溉排水工程。工程建设过程中不可避免地会破坏部分耕地四周的灌溉设施,因此,在土地整治的同时,结合四周现有的灌溉设施,在占地区四周恢复并修建灌溉渠道,使之与现有灌溉设施连接形成完整的灌溉系统,以利于农业耕作。

3.2.3表土剥离工程。表层土是养分供应、物质能量交换最活跃的层次,是供应植被生长所需各项生活条件的主要场所,也是最易受到污染的层次,因此保护表层土十分重要。在工程施工前剥离占地区内的表土,集中堆放,采取各种临时防护措施,待工程完工后再回填用于复耕。

3.2.4临时防护工程。由于在牵张场地和施工场地堆放各种沙、石、水泥等施工材料,停放各种施工机械,为防止散落的固体废物和机械油污渗入土壤,在每个牵张场地和施工场地都应临时铺设蛇皮布等不透水、防污染材料,防止土壤的物理污染和化学污染。

3.3化学措施

临时设施区的土壤经过压占、开挖等扰动,土壤肥力将下降,土层变瘠薄。为提高土壤肥力,便于日后耕作及绿化,在翻松土地的同时,向土壤中撒施有机肥、无机肥,迅速建立土壤的有机库和氮库,以提高土壤肥力。为便于以后作物的生长,消除工程建设给土壤带来的影响,同时采用各种化学农药对土壤进行消毒灭菌。

3.4生物措施

在工程施工过程中,难免不破坏工程项目区内的植被,包括各种乔、灌、草。在土地平整后,应进行植被恢复建设,以防地表裸露加剧水土流失。从景观生态学和景观协调性方面考虑,结合临时实施占地面积小、点状破坏的特点,临时设施占地区应恢复原地貌植被。占地区内原为林地的应恢复为林地;原为草地的恢复为草地;原为荒地的亦撒播草籽,不致于地表裸露,造成新的水土流失。采取各种林草措施后,保证项目区的林草覆盖率,改善项目区的生态环境。林草种应选择当地的乡土树、草种,其可迅速适应项目区的生态环境,建立植被覆盖层,既有利于土壤的熟化和疏松,又可防止土壤侵蚀。

3.5复垦计划的制定

复垦计划应和线路设计同步进行。在线路设计阶段,应根据输电线路沿线的原地貌情况,制定出合理的土地复垦计划、措施以及复垦土地利用方面措施,这样可以在输电线路施工节点有计划地实现“边架线、边复垦”的同步作业,从而节约劳动力,提高作业效率,缩短复垦周期,改善环境状况,尽早恢复被破坏土地的生产效益。

由于输电线路建设自身的特点,要复垦的区域有施工场地、牵张场地、施工简易道路、施工人抬道路等临时设施区域[5-6]。铁塔底部4个塔腿占用塔基区4个角,大部分地表将裸露,为防止造成新的水土流失,塔基区亦应进行复垦。考虑到铁塔的安全及日后的检修工作,同时防止地表裸露造成新的水土流失,塔基下方一般只进行简单的土地整治及撒播草籽绿化等措施。

4复垦保障措施

建设单位应安排专人负责土地复垦工作,并根据土地部门批复的土地复垦方案,拨付专项资金,完成各种复垦工作的开展。同时委托相关监理部门,进行土地复垦工程监理工作,形成项目法人、承包商、监理工程师3方相互制约,以监理工程师为核心的合同管理模式,以期达到有效合理的资金投入,确保施工进度,从而提高土地复垦工程施工质量。

5结束语

在我国,输电线路建设正在迅猛发展,在输电线路架设过程中将临时占用大量土地,因挖损、压占、施工等造成土地及生态环境的破坏。土地资源是国家重要的自然资源,在土地资源日益紧张的今天,搞好土地复垦工作是贯彻落实科学发展观,坚持最严格的耕地保护制度,实施土地可持续利用的重要举措,对恢复和改善生态环境,发展循环经济、推进社会主义新农村建设、建设节约型社会、促进经济社会全面协调可持续发展,具有十分重要的意义。

6参考文献

[1] 严志才.土地复垦[M].北京:学苑出版社,1988.

李根福.土地复垦知识[M].北京:冶金工业出版社,1991.

顾志权.复垦地土壤的肥力特点和综合整治技术[J].土壤,,37(2):220-223.

张文敏.国外土地复垦法规与复垦技术[J].有色金属:矿山部,1991(4):41-46.

白中科,贺振伟,李晋川,等.矿区土垦复与生态产业链总体规划设计[J].山西农业科学,(1):51-55,97.

王彩蓉.县域土地复垦潜力研究――以山西省高平市为例[J].科技情报开发与经济,(30):124-125.

2.输电线路智能班组建设 篇二

输电线路是电力系统中完成电力输送和分配的重要组成部分, 由于输电线路大多运行于恶劣的环境中, 再加上沿线区域内的自然地理环境、社会环境和建设环境又各不相同, 因此其安全性和稳定性不仅受到自身电力设备、电气元件和电缆老化及整个系统故障问题的影响, 同时还容易受周边自然地理因素和人为因素的影响。所以, 为了保障输电线路安全稳定运行, 就必须建立健全一套完善的运行维护保障体系, 而以先进的计算机技术、通信技术以及科学有效的监测手段为基础的输电线路智能化运行维护系统为实现这一目标提供了契机。

1 输电线路运行维护智能化的需求分析

1.1 输电线路安全性的需要

输电线路敷设路径中多变而恶劣的自然地理条件, 使得输电线路的安全性频繁遭遇各种威胁, 再加上输电线路中各种电力设备、电气元件和电缆自身随着服役年限延长而发生的老化现象, 很容易引起线路故障, 导致输电线路难以稳定有效地工作。而建立输电线路运行、维护智能化体系, 就能够根据事故进行诊断、预警、故障定位, 从而为及时发现故障和排除故障提供快速有效的途径, 因此可以说建立健全输电线路智能化运行维护机制是保证输电线路安全运行的需要。

1.2 提高输电线路实用性的需要

输电线路智能化运行维护体系利用先进的计算机技术和科学的分析处理方法, 将大量的信息和数据进行整理分析, 总结出提高输电线路运行效率的方法, 并以此为依据对线路进行有益的改造和完善, 使输电线路输送电力过程中电能损耗降低, 提高了输电线路的实用性。

1.3 输电线路信息化建设的需要

输电线路的信息化是未来电网建设和发展的必然趋势, 是保障输电系统正常运行的必备条件。而输电线路的智能化运行维护体系建设正好契合了这一趋势, 这种智能化的发展可以依托定位系统的研发、通信技术的改进和传感信息技术的增强来达到保障输电线路持续供电和有效运行的目的。

1.4 输电线路周边环境保护的需要

输电线路智能化运行维护体系的建设能够保证其具备更加安全和可靠的运行能力, 同时通过总结和分析后对输电线路进行的改进可以有效提高输电系统的输电效率, 使得输电系统的损失减少, 从而减少对输电线路的建设, 减少土地征用, 进而保护耕地和环境。

2 输电线路智能化运行维护技术概述

输电线路智能化运行维护的概念是在计算机技术和输电线路自动化水平显著提升的条件下提出的, 不管是从电力系统的长远发展规划还是计算机技术的发展现状来讲, 该方法的提出都符合我国输电线路的发展设计要求。在我国输电线路最初的升级与改造进程中, 主要关注的是线路整体的自动化与安全性, 因此针对这个需要在线路中引入了众多的具有自动保护和调节功能的电气元件。然而随着我国电力系统的进一步发展与升级, 输电线路的架设面积和复杂程度也相应增加和提升, 其故障问题逐步显现出来, 且呈现出复杂和多层化的发展态势, 最初引入的自动化元件的原有功能随着输电线路的复杂化, 其安全性和可靠性遭遇前所未有的考验, 暴露出一定的缺陷。

针对这些问题, 相关人士在应用和实践中逐步总结并提出了线路运行中的智能化维护概念。输电线路智能化运行维护是指在线路正常运行和出现故障时, 电力系统自身可以通过线路信号对故障部分进行自行切除, 从而控制和排除故障。以此为基础, 输电线路智能化运行维护还包括在线路故障具有一定的复杂程度时, 可以区分线路中的电气信号, 有选择性和针对性地切除输电线路的故障部分, 从而防止由于错误指令或联锁反应而引起线路大面积瘫痪情况的发生。

3 实现输电线路智能化运行维护的关键

输电线路智能化运行维护体系以先进的计算机技术、网络通信技术以及全球卫星通信网络为基础, 实现了对输电线路的智能化管理。完善输电线路智能化运行维护系统功能的关键是要实现线路运行过程中数据的自动交换与处理, 并通过卫星技术实现处理终端和线路信息处理单位之间信息与数据的交互, 以此来提高输电线路自动化运行和故障处理的能力, 完成输电线路智能化管理体系的各项功能。

3.1 卫星网络通信技术

输电线路智能化运行维护系统的设计与以往的电力系统自动化建设工作有所区别, 主要表现在输电线路智能化运行维护系统是对电力系统中数据交换和收集系统构建模式的进一步发展, 它在输电线路的数据收集和管理中引入了卫星网络通信技术, 并以此搭建了一个可以实现远距离数据传输和指令传达的远程网络系统。在输电线路智能化运行维护系统中, 网络通信技术所承担的功能是空间数据定位和数据交换, 并通过这些功能在输电线路中电气元件、信息采集单元、数据处理单元、手持终端以及电力系统处理终端之间搭建起一个全面而可靠的信息交换和指令传达网络。近年来, 通过众多方面的努力我国的卫星技术取得了长足进步, 网络通信技术的工程应用也得到快速发展, 因此现阶段已初步具备搭建这一信息平台的能力。

3.2 智能化故障处理功能

随着我国电网建设进程的加快以及

电力系统设施的快速发展, 输电线路的构建成分变得更加复杂化和多元化, 而线路自动化电气元件的故障处理机制却相对滞后, 在一定程度上仍然存在着一定的缺失。要想解决这个问题, 就必须充分结合计算机技术和智能化的设计理念, 对输电线路的故障处理功能进行提升和完善。

一直以来我国输电线路一旦发生故障, 一般采取的措施都是及时切断故障元件或故障部分, 并通过线路交换保证整体功能不受影响。然而随着电力系统构建的复杂程度的增加, 根据电气信号来判断线路故障的处理方式便暴露出一些问题, 主要表现在当线路发生故障时, 由于自动处理设备的线路和元件被切除, 必然会引起相关的电气设备和线路信号异常反应或出现线路复负载, 这很容易引发线路的联锁切断现象, 严重影响和制约着线路的可靠性和安全性。而利用输电线路智能化故障处理功能就可以通过对故障线路运行状况和信号进行全面的收集与分析, 及时地切除和修复故障线路, 从而保证线路运行的稳定性, 并防止联锁事故的发生。

3.3 智能化线路维护机制

输电线路智能化运行维护机制主要通过构建智能化巡检系统来实现。智能化线路巡检系统和传统的人工线路巡检方式相比, 具有明显的优势, 它不仅在人力和巡检期限上有大幅的改善, 同时在数据的及时性和可靠性上也有大幅的提升。智能化线路巡检系统主要依靠计算机技术实现快速和智能的巡检工作, 从而摆脱了原有的人工记录方式, 并且通过计算机树和网络通信方式的应用加强了巡检系统的可靠性和数据的远程传输性。因此通过建设输电线路智能化巡检系统, 不仅可以提高线路巡检工作的工作质量和效率, 而且能够为电力系统的运行维护增加成本控制空间。

4 结语

综上所述, 输电线路智能化运行维护的概念是在我国电力系统全面建设和计算机技术高度发展的前提下提出并推广应用的, 输电线路智能化管理模式的构建要始终从实际应用出发, 以我国电力系统中电力信息技术的应用程度和卫星系统的发展进程为依据, 有选择、有步骤地逐步推进和实现。

摘要：随着社会经济的快速发展, 用电企业和个人都对电力供应的安全性和稳定性提出了更高的要求, 因此及时发现安全隐患并加以排除以保障输电线路的安全运行已成为电力企业面临的主要问题, 而当前解决这个问题需要借助于完善的输电线路管理和维护机制, 并推进输电线路的智能化运行维护方法。基于此, 从智能化运行维护的需求分析入手, 论述了实现智能化运行维护的关键环节。

关键词：输电线路,安全性,智能化,运行维护

参考文献

[1]陈景彦, 白俊峰.输电线路运行维护理论与技术[M].中国电力出版社, 2009

[2]白文礼, 曹甫弘.输电线路运行维护问题探讨[J].高科技与产业化, 2010 (6)

3.输电线路智能班组建设 篇三

关键词：智能电网；智能图像；视频分析

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0059-02

随着我国经济社会持续健康发展和人民生活水平不断提高，对加强电网建设、电网安全稳定运行、电能质量和优质服务水平提出了更高要求。由于输电线路分布范围广，常常穿越城市和乡村，且随着经济的快速发展，城乡基础建设越来越频繁，其运行常受到人们生产和建筑单位施工的干扰。这些外力破坏具有经常性、隐蔽性和突发性的特点，使供电部门的日常巡视难以达到理想的管理效果。

目前，电力系统中防外破的防范上主要是以人为主，但是由于人的不可控，所以不能很好的危险源点管控。为此，基于图像分析技术平台，利用图像处理、模式识别、无线通讯传输等先进技术，实现在输电线路四周形成虚拟智能隔离屏障，将被动监控转化为主动防范，将危险扼杀在萌芽状态，提高输电管理水平，成为今后的发展方向。

1 现状分析

根据国家电网加强智能电网总体发展目标，力争要将输电网打造成清洁、高效的智能输电网系统。通过技术创新与管理创新，综合运用信息、通信、控制、管理等领域的先进技术成果，持续实施加强输电网架的建设，确保输电网网架坚强；大力推进输电自动化全面建设，实现输电网能量流、信息流、业务流的双向运作与高度整合，构建具备集成、互动、自愈、兼容、优化等特征的智能输电系统，实现输电网网络智能。经过查阅大量的资料，咨询公司相关专家，对现有保护输电线路安全稳定运行的措施做了详细统计，将现有的方式分为四大类，并列举其相关问题。

1.1 GPRS定位技术及其问题

利用GPRS定位技术供电公司巡查人员每月巡查，以此监督每个巡查人员必须将每个危险源点线路都检查过去。

存在的问题：出现监督真空，可能存在巡查人员检查的时候高压线下是正常的，没有危险物，巡查过后出现对高压线有威胁的大型器械，而且在国网公司“五大体系”建设中，人员结构性紧缺，这样巡查额外给运维人员增加工作量。

1.2 人海战术及其存在的问题

发动人民群众，利用人海战术。每当有群众发现高压线下有危险物体存在，拍摄照片，并立刻电话通知供电公司相关人员。

存在的问题：在夜间高压线下出现危险问题的时候，很难有人去通知供电公司相关人员，还有人烟稀少的地方，也同样会出现此类问题。

1.3 人为防护和干预及其问题

在输电线路危险源点驻扎相关人员，进行人为防护和干预。

存在的问题：由于人的不可控因素较多，会出现看护真空，更不能准确地把握安全距离，当塔吊、水泥泵车等大型器械对输电线路有安全威胁行为发生前不能准确及时预警。

1.4 视频监控及其问题

在输电线路危险源点相关高压塔上安装普通视频监控，施现场查看现场视频。

存在的问题：主要是由运维人员为主导，对施工现场监控进行实时监视，经过大量数据研究，运维人员紧盯屏幕在8 min左右就会觉得异常疲劳；并且不管现场危险源点作业是否存在隐患或是否工作时，都要求将摄像机采集的视频信号流传输到监视中心；这种传输方式不仅要消耗大量的通信带宽，而且会造成巨额的通信费用，更重要的是并不能起到实际有效的监视效果。

为了解决以上四个问题，输电线路虚拟智能隔离屏障的研究与应用提上了议事日程，本研究不仅可以完全覆盖原有功能，更对输电线路有安全隐患的物体进行自动识别并主动报警，在降低人力物力成本的同时将危险源转变为安全源，将一切危险源消灭在萌芽状态，将防范的被动性转变为主动性。

2 实践依据

智能图像分析技术就是使用计算机图像视觉分析技术，通过将场景中背景和目标分离进而分析并追踪在摄像机场景内出现的目标。

用户可以根据视频内容分析功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警，监控工作站自动弹出报警信息并发出警示音，用户可以通过点击报警信息，实现报警的场景重组并采取相关措施。

本技术主要功能是在监控画面中找出物件，并检测物件的运动特征属性，例如：物件相对的像素点位置，物件的移动方向及相对像素点移动速度，物件本身在画面中的形状及其改变。采用上述原理，根据实际危险源点管控需求，按照系统结构分为几个子模块：算法分析模块、智能图像分析系统平台模块（包括数据存储及查询、检索和报警视频点播、智能分析规则设置和任务调度、报警联动模块等子模块）。

经过对输电线路危险源点的实地考察，对要实现的功能，达到的最终目的研究，本研究采用图像分析类中的周界入侵检测、物件移动方向检测和物件运动、停止状态改变检测功能模块，将危险源点危险物提前识别，并主动报警。

同时该系统平台将采用“即插即用（plug in）”的设计原则，模块接口采用xml方式，服务器、客户端之间的交互将采用xml-rpc架构，这些都保证了平台各个子模块间的松耦合，模块间的接口界面强扩展性。而文件传输和流媒体点播都采用了标准的ftp协议和rtp/ rtmp协议，确保系统的稳定性。

3 项目研究关键点和实施内容

3.1 项目研究的关键点

①智能图像识别。需要通过图像处理、模式识别和计算机视觉技术，对监控场景中的异常行为进行预警和报警。该系统能对监控画面的背景进行自动学习，有效避免天气和环境带来的影响。可以根据远程监控图像进行实时的智能分析，通过在不同的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现并违反预定的规则，系统就会自动发出报警，第一时间发现可疑情况，精确定位事发机位和地点，联动报警设备进行主动报警。

②全天候图像识别。需要达到白天能识别出移动物体，对移动物体进行分类，将即将接近输电线路安全距离的大型危险物体主动报警。夜间通过特制摄像头和夜间补光仪器，采用亮点检测算法，自动识别出即将接近输电线安全距离的大型危险物体，并对其进行主动报警。白天和夜间的两种算法适应不同地区、不同季节、不同气候自动切换白天和夜间的算法，做到无需人为参与，7x24 h全系统自动调节。

3.2 实施内容

①及时有效查看危险源点现场情况。通过对危险源点实地考察，选定附近高压塔，在其上安装摄像头，通过云台控制，可以全方位查看危险源点现场情况。当运维人员需要查看现场情况时，通过指定服务器（该服务器和内网没有任何连接，仅仅作为接收危险源点远程现场图像），利用3G无线网络，可以远程查看到危险源点现场情况。

②自动识别输电路线路存在的安全隐患。白天天气晴好的条件下，通过前端摄像机采集的危险源点现场图像，将输电线路安全距离设置好，利用智能图像识别算法中的入侵检测算法，自动识别输电线路存在的安全隐患。

在夜间，危险源点现场亮度不够，而且摄像机是架设在高压塔上，采集过来的现场图像画面基本是空旷的天空（由于比较黑暗，输电线在摄像机图像中基本看不清），由于天空没有反射面，所以无法在摄像机镜头前成像，从而摄像机采集的现场图像基本是漆黑的一片。该项目通过在前端摄像机镜头前安装红外滤镜，将所有可见光都过滤掉，并在其摄像头旁边架设特制夜间激光补光仪，安装过红外滤镜的摄像机可以识别特制夜间补光仪波段的光，当有大型危险物体进入安全距离时，会在该摄像机画面中产生特定的亮点，同时采用亮点检测算法自动识别出进入输电线安全距离的危险物体。

③实现识别安全隐患后的现场无线通信声光报警。考虑到输电线路危险源点现场存在的电磁干扰、浪涌等情况，并且需要实时性、可控性，不能滞后，所以该项目采用zigbee模式（2.4 GHz），通过主机发送指定信号给从机（该从机为现场报警装置），实现现场无线通信，从而达到现场声光报警。

④手持设备调看现场安全隐患的视频剪辑和图像。由于3G通信费用比较高，直接将现场报警视频剪辑和图像通过3G传输给运维人员手持设备将会产生大量的流量费，该项目首先将现场安全隐患的视频剪辑和图像压缩处理，系统不会主动传输，只有当运维人员需要调看时，系统才会将处理过的视频剪辑和图像发送到运维人员手持设备上，从而节约流量。

4 实际应用

4.1 现场应用情况

南通供电公司于2014年将智能隔离装置安装于220 kV通2666线、220 kV秀沿2H15线，用以监控城建施工现场的危险源。通过这两套智能隔离装置，实现了施工现场的实时监控与预警预报，为做好现场管控、保障电网安全提供了有效手段。

4.2 监控中心客户端配置界面

基于摄像机实时视频画面，利用鼠标拖线等简单操作进行智能分析参数配置，方便快捷且保障设定参数的准确性，进一步提高分析的精确度。监控中心客户端展示界面，如图1所示；监控中心客户端配置界面，如图2所示。

图1 监控中心客户端展示界面 图2 监控中心客户端配置界面

4.3 远程及时报警展示

基于智能侵入识别系统，一旦监控发现威胁，后台进行入侵报警，现场声光电同时感应动作。侵入识别系统报警记录，如图3所示；侵入识别系统报警，如图4所示。

图3 侵入识别系统报警记录 图4 侵入识别系统报警

5 结 语

①任意设置输电线路安全距离，如220 kV（下转62页）（上接60页）线路的实际安全距离是6 m，该项目可以将该报警区域扩大到7 m，在大型器械，比如塔吊、水泥泵车、大型汽车吊车等危险物进入该报警区域，但是还没有完全达到6 m实际安全距离前，自动识别，并主动报警。

②将被动处理输电线路危险源点的现状转变为主动防范。本论文倡导的是防范为主，在危险源点线路将要达到安全距离前，并且有异常物体入侵的时候，现场及时给出声光报警，同时并将该时刻图片发送到运维人员手持设备上。

③解决恶劣天气和夜间输电线路的安全防护。传统防范输电线路安全的手段，很难在恶劣环境和夜间起到实际的防护作用，该项目通过亮点检测等算法实现恶劣天气和夜间的主动防护。

④算法模型的自学习技术。能在7X24环境下，不受天气、阳光等外界自然界变化而影响。

⑤实现“由外向内、由远到近”自动形成输电线路多层保护层（隔离层、警告层、报警层）。当危险物体进入隔离层时，现场给予“您已入侵保电区域，请离开”声光报警信号，同时向线路运维人员发送信息。当危险物体进入警告层时，现场给予“您已入侵保电区域，有触电危险，请立即离开”声光报警信号，同时向线路运维人员、业主方发送信息。当危险物体进入报警层时，现场给予“您已入侵保电区域最后警戒线，有触电危险，请立即离开声光报警信号”，现场并拉响现场警报，同时向线路运维人员、业主方、施工驾驶员发送警报信息。

参考文献：

[1] 吴文传，孙宏斌，张伯明，等.基于IEC 61970标准的EMs/DTS一体化系统的设计与开发[J].电力系统自动化，2005，（4）.

[2] 任远，姚建国，杨志宏，等.EMS图形子系统的4层体系设计[J].电力系统自动化，2006，（11）.

[3] 姚建国，高宗和，杨志宏，等.EMS应用软件支撑环境设计与功能整合[J].电力系统自动化，2006，（4）.

4.输电线路智能班组建设 篇四

1 输电线路的智能预警的原理

1.1 在线巡视的结构

输电线路的在线巡视的系统的结构主要有光纤通信的网络系统、后台主机的系统以及杆塔的终端系统。在杆塔的终端系统中, 红外的感知以及成像模块, 气象监测的模块, 杆塔的供能以及终端主机的模块等都可以用在数据的采集以及处理上面, 从而满足电力系统相关的巡视要求。同时, 光电的分离技术以及光纤的通信的网络技术, 也可以进行视频以及红外图像信息的传输, 从而使杆塔的终端以及后台主机的系统实现实时的连接。在整个结构中, 后台的主机系统对全线杆塔的终端设备以及整个网络进行着统一的控制、管理以及调节, 并且详细记录着控制中心的各项数据以及操作。如果电路中遇到了比较异常的情况, 相关的设备也可以进行及时的预警。尽可能的防止意外事故事件的发生。

1.2 预警系统的原理

在输电系统中, 根据具体输电任务的要求, 输电线路可以进行一定的结构分级。第一级的位置是杆塔的终端主机, 可以对线路是否发生故障进行初步的判断。第二级的位置在后台的主机系统, 可以对线路的故障类型进行精确的判断。一般来说, 输电的线路是通过杆塔的终端主机向后台的主机进行信息的发送。在利用杆塔的终端主机对信息进行分析以及比较的时候, 如果有异常的现象发生, 后台的主机就会进行信号的发动, 并且将相关的命令以及视频图像信息传送到后台的主机上, 从而有利于后台的主机系统对故障进行更进一步的分析。

后台的主机在接收到杆塔的终端主机发送的信号以后, 将会利用图像识别的技术以及综合分析与系统建模的等方法, 对检测到的相关数据进行具体的分析, 从而判断设备以及线路是否已经发生了故障。

由于清远属于粤北山区, 输电线路发生山火、台风或者是雷击等灾害时, 电力人员可以利用相关的设备对故障进行及时的分析以及检测, 并且对故障进行及时的报警以及解决。

2 预警系统的任务

在对线路进行在线的巡视的时候, 智能的预警系统能够利用杆塔的终端对相关的数据进行识别, 并且能够利用杆塔的终端利用相关的数据对故障进行具体的判断。对单杆塔的终端进行采集以及数据处理是预警系统的最基本的功能。它的任务主要包括数据的预处理、故障判断、知识库的管理、结果执行以及学习能力等。

杆塔的终端有可见光的视频、红外图像、红外探测的信号以及微气象的数据等。预警系统首先要能够对那些可见光的视频或是红外的图像做出常规的处理, 然后按照一定格式对数据进行一定程度的监测, 最后再将数据提供给后台的主机。杆塔的终端的主机对于可见光的视频以及红外的图像等能够进行初步的判断。后台的主机系统能够对各项监控的数据进行综合的分析, 比如使用阈值对算法进行提取、纹理识别以及模板匹配的算法等对图像进行识别, 并且能够对线路的故障进行具体的判断。

在对故障进行确定以后, 电力人员可以结合以往的经验以及具体的环境, 对故障的辨别方法进行慎重的判断以及选择。在杆塔终端的设备有所变化的时候, 电力人员也要及时的进行相应的修改, 使预警系统的功能随时间以及学习实例的增加而不断的得到提升。

3 预警系统的故障判断

当线路发生异常现象的时候, 电力人员最好是结合线路以及环境的具体特征, 尽可能的使图像信噪比得到提升。在进行故障检查的时候, 电力人员要根据断线以及线路覆冰等故障在图像里的特点, 将视频以及图像里的一些关键的信息尽可能的提取出来, 比如说像素差以及灰度值等, 并且结合微气象以及红外图像等数据对线路工作的状况进行精确判断。在对预警系统进行故障判断的时候, 第一级的单元由于运算的能力比较有限, 也不需要对故障进行精确的判断, 所以一般使用的是运算量比较小, 也比较容易实现的图像的差分法进行判断。这种方法虽然比较简单, 可是检测的结果却并不能做到非常的精确。如果是遇到光照的变化比较剧烈或是有雨雪等复杂的天气的时候, 这种方法的效果就不会那么好。因此, 为了适应这种气候的变化的影响, 电力人员可以使用三帧差分的算法。另外, 电力人员也可利用输电线路的覆冰综合的算法对线路进行判断, 并且对于覆冰引起的倒塔以及舞动等相关故障要进行及时的解决。这种方法可以有效提升判断线路故障的准确性, 有效保障线路的安全与稳定。

摘要：随着我国电力系统的不断完善以及相关科技水平的不断提升, 国内对电力的依赖不断增强, 对输电线路的供电的可靠性和安全性的要求日益提高。智能预警的系统是输电线路进行在线巡视所使用的一种新型技术, 可以有效的提升输电线路的稳定性与安全性。本文对输电线路的智能预警的原理、预警系统任务以及输电异常的辨别进行了详细的分析, 对有效提升输电线路的安全性具有重要指导作用。

关键词：输电线路,在线巡视,智能预警系统

参考文献

[1]赵建青, 姚瑶, 邱玩辉, 唐金锐, 刘洪洁, 李振宇, 陈旭, 谢敬, 尹项根.基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统研究[J].电力系统保护与控制, 2013, 41 (23) :49-53.

5.输电线路智能班组建设 篇五

关键词：输电管理,三维模型,智能化

1 背景

输电线路具有安全要求高、空间跨度大、周边地理环境复杂等特点, 为保证线路安全可靠运行, 环绕输电线路的巡视及管理工作十分繁重。有必要采用一些先进的技术手段来提高系统的安全性。线路运行管理的一个主要内容是对线路运行状态的收集, 线路运行状态是线路安全健康水平的直接反映[1];运行状态的监测除线路本体外, 还包括线路环境、气象条件、雷击对线路运行的影响, 如导线温度、敷冰、风偏、舞动以及防盗等等监测[2], 通过对线路本体及线路走廊环境状态收集与分析, 可以为线路的生产管理、应急预警及辅助决策提供准确全面的信息支持。

随着科技的发展, 环绕线路管理的技术手段日渐增多, 如杆塔视频监控、故障录波测距、巡视管理系统、雷击定位系统、生产管理系统、安全风险管理系统等等。这些装置或系统的投运给线路管理提供信息化支持, 但存在的主要问题是由于监测系统分散、安装不同步, 信息难以有效的集成, 影响综合应用效果。

另外, 线路管理与线路所处的地理空间密切相关, 线路管理涉及线路走向、线路断面、交跨等多维空间, 单纯的以表格或线路走向图等形式进行管理, 不能很好的体现线路及走廊全貌;而栅格化的照片或视频数据, 无法进行深度计算分析。图形是信息的浓缩, 面对智能电网背景下信息量爆炸式增长的趋势, 采用三维可视化技术实现输电线路管理是大势所趋。

本文提出一种研发智能化输电线路管理系统的新思路, 即是通过建立管理辖区内的三维场景模型, 包括地形、线路、交跨物等, 并基于三维模型实现各监测数据的集成, 实现气象、风偏等安全分析。研发的系统已在山东临沂供电公司实现了应用示范, 为公司输电线路的管理提供了统一的监测分析平台。

2 系统总体设计

基于三维模型的智能输电线路管理系统采用虚拟现实 (VR) 技术、3S (GIS、GPS、RS) 等技术手段, 建立临沂供电公司管辖范围内电子三维沙盘模型, 在沙盘基础上, 立体重现输电线路, 真实模拟线路走廊内与线路安全相关的地物信息, 如:建筑物、树木等等跨越物。直观的反映公司所辖输电线路所处的地理环境, 为线路的运维提供一种逼真的管理手段。系统总体框架如图1:

3 关键技术点

3.1 三维引擎设计

三维线路管理系统与其它三维应用 (如建筑模型展示、文物保护等等) 相比, 具有地理范围广、要素复杂等特点, 其基础数据量巨大;并且, 由于存在改造等因素, 线路的模型不是一成不变的, 而是动态的。因此, 对三维引擎的设计提出了更高的要求。

系统三维引擎具备以下几个技术特点:a.海量数字地形模型及电力设备模型管理;b.逼真场景的快速漫游;c.具备地形量测分析功能;d.支持网络发布能力;e.开放的维护设计能力。

3.2 输电线路场景逼真模拟

三维线路管理系统需要能以逼真的效果模拟线路的实际运行场景。输电线路场景的模拟包括线路弧垂、铁塔模型、三相挂线、地线挂接、同杆架设、耐张杆与直线杆等等各种情况, 这些情况的模拟需要一定的数据结构进行描述。如何定义数据结构满足各种情况下场景的描述, 是本系统的关键之一。系统采用1:1比例对杆塔进行逼真建模, 并以参数化结构, 描述挂线方式, 并以数据库技术为基础, 实现系统数据的管理, 支持线路场景的动态模拟, 并预留维护手段, 支持后续数据更新。

3.3 信息集成技术

基于三维输电管理系统, 需要可集成多种形式的数据, 如杆塔视频监控系统的视频, 巡视系统的图片, 调度自动化系统的实时数据, 故障录波测距中的故障距离等等。不同来源、不同形式的信息在三维系统上的综合体现, 需要三维系统提供标准的接口规范, 实现多种接口方式, 如WebService等, 并可灵活的显示配置功能, 方便多种数据形式的叠加显示。

4 系统功能特点

4.1 三维显示量测分析

基于三维引擎, 实现三维显示、漫游以及量测分析。

4.1.1 三维显示:

海量地形地貌显示。结合供电区域内多分辨率卫星图片以及数字高程模型, 建立临沂地区三维地面模型库, 实现输电线路、设备的三维模型以及重要交跨物的逼真建模展示。并以网络服务的方式实现三维数据的发布, 在目前主流配置的PC机上可流畅浏览显示三维地形场景。

4.1.2 三维漫游:

提供多种漫游定位方式, 可按照线路、巡视路径或自定义路径实现飞行漫游, 飞行时可调整高度、角度、速度。

4.1.3 三维量测分析:

提供坡度、坡向、表面积、航空距离等三维量测分析功能。

4.2 智能分析应用实现

4.2.1 特殊天气模拟分析。

可以模拟雨、雪、雾等天气效果, 为线路管理提供参考依据。

4.2.2 风偏模拟分析。

风偏模拟可以模拟风力风向, 并根据导线型号参数, 按照受力模型, 计算导线在风力作用下的摇摆幅度, 并实现三维场景中的风摆动态展现;另外按照风摆偏移计算导线与交跨物的安全距离, 按照安全距离阈值, 给出报警信息, 便于特殊天气前做预警分析。

4.2.3 树木生长模拟分析。

按照树木的生长特性, 根据时间推演, 分析并预警交跨物对线路的安全影响。

4.3 输电管理决策

4.3.1 巡视路径分析

系统可根据巡视路径, 按照巡视速度、逗留时间等计算巡视时间, 方便管理人员进行巡视任务的测算及安排。

4.3.2 自动生成线路断面图

结合线路管理需求, 可按照线路杆塔的位置及走向, 通过数字高程模型 (DEM) 计算, 提取地形截面, 再结合杆塔的高度等信息, 自动形成线路的断面图, 断面图内包括交跨物的全方位展示。

4.3.3 多方信息集成查询

系统参考CIM标准模型, 以线路设备为基础, 实现了与生产管理系统PMS、调度SCADA系统、巡视管理系统等接口, 实现多方信息在三维场景的统一集成。基于三维窗口可实现PMS生产管理信息、SCADA线路实时数据以及线路巡视照片等查询分析。

4.4 线路设计模拟

提供直接在三维系统新建规划线路功能, 选定杆塔模型及位置, 绘制规划线路走向, 模拟规划场景。

5 结论与应用分析

利用计算机模拟输电线路现实场景, 为输电线路的实际工作提供了新的管理模式, 工作人员可方便的了解输电线路相关设施的实际状况及地理分布情况;结合智能化分析手段, 提高了输电线路生产管理、应急决策、规划设计的工作效率。另外, 系统可作为公司内一个统一的可视化设备管理平台, 其开发部署为其他专业系统的数据交换与数据共享打下坚实的基础, 增强了电力企业的数据交流和共享程度, 有利于管理工作的交流。

通过应用实现证明三维技术在输电管理中的应用, 在技术层面上已经成熟。但推广应用, 需要考虑数据建模的费用及速度, 涉及以下几个因素, 一、投资较大, 线路场景模型的逼真程度与地形数据以及模型的精度有关, 高精度地形数据及模型数据的生产需要较大的投入。二、工期较长, 要达成公司统一的可视化管理平台的功能目的, 需要完整的电网模型数据以及相关数据的集成, 而建立完整的电网信息模型, 需要花较长的时间;如何提高模型构建的效率, 将是本文后续工作的重要方向。

参考文献

[1]智能电网关键设备研制规划, 国家电网, 2010.6.

6.输电线路智能班组建设 篇六

输电力是国家的支柱能源和命脉。但由于电网系统大多直接暴露于自然条件下,受环境因素和自然灾害影响大。各类自然灾害的发生直接威胁着电网系统的安全运行,甚至导致严重的电网破坏和大面积停电事故,影响到人们的正常生产、生活和社会的稳定。

云南地处低纬度高原季风气候区,地理位置特殊,地形地貌复杂,气候也很复杂。西双版纳州位于云南省的西南部,地处北纬约21°10′,东弧垂经99°55′~101°50′,属北回归线以南的热带湿润区。独特的地理位置和地形特征,形成了其鲜明的气候特征,导致电网输电线路运行复杂。西双版纳州每年夏季时气温都很高,针对特殊地理特点,在重点高压输电线路导线设计阶段时,受温度变化、运行负荷、运行天气条件等综合因素的影响,有很大程度的不可预知性。因此,提出基于智能调度的输电线路动态增容的应用技术主要是:给出具体的应用策略和实现方法,提出安全、经济和高效地实现输电线路增容运行提供可靠的依据,为高温条件下、电力紧张地区、负荷高峰时期以及事故短时超负荷运行等情况下电网的智能调度提供有效手段,也是实现智能电网和输电智能化核心价值和目标的关键技术之一。

2 在线监测系统

根据西双版纳地区的情况,我们制作了相应的在线监测系统,实现对线路上的导线温度进行实时监控,为智能调度以及动态增容方案提供了有力的实时数据。

该系统主要分为:GIS展现、监测数据管理、设备管理以及用户管理等模块。

GIS展现模块中我们将西双版纳供电局的线路以及杆塔加载上来,结合设备,我们就能实时关注设备上显示的导线温度,效果如图1所示。

监测数据管理部分主要是将温度数据进行收集展现并进行统计分析等工作,为动态增容方案提供直观的温度趋势统计等,效果如图2所示。

设备管理部分主要是进行设备数据的添加修改以及对设备的温度数据进行远程请求等工作。效果如图3所示。

用户管理部分是实现对通知用户的管理,在导线温度超过阀值的情况下,系统会根据设备情况,将信息发送给这些对应的用户。效果如图4所示。

3 动态增容

3.1 导线载流量计算模型

对导线的温度进行监测以及动态增容,我们需要选择一套导线载流量的计算模型,各国在计算过程中考虑的各个因素有所不同,使其公式的系数不同,但计算结果相差不大。此处我们根据西双版纳地区的特点以及我们的导线温度在线监测系统的需求,此处我们选择引用以下导线温度计算公式:

式中:

θ-导线的载流温升,℃;

V-风速,m/s;

D-导线外径,m;

ε-导线表面的辐射系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.90~0.95;

S-5.67×10-8W/m2(斯蒂芬-包尔茨曼常数);

ta-环境温度,℃;

αs-导线吸热系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.90~0.95;

kt-t(=+ta)℃时的交直流电阻比;

Rdt-t℃时直流电阻;

Is-日光对导线的日照强度,W/m2。

3.2 导线动态增容

通过获取线路弧垂的大小计算出现行导线的允许温度,再结合线路的实际情况,从而得出实际导线载流量允许值。通过监测网格化的研究,实现对输电线路实时在线监测,通过对弧垂计算得到导线负载数据,从而能够根据实际情况制订一套动态增容方案,保证导线的使用寿命并维持线路对地安全距离。系统结构图如图5所示。

根据在线监测系统,时刻关注输电线路上的导线温度,并进行分析如图6所示。

通过检测分析输电线路导线的温度,结合导线热容以及载流量的计算,实施动态增容方案,为高温条件下、电力紧张地区、负荷高峰时期以及事故短时超负荷运行等情况下电网的智能调度提供有效手段。

结语

本系统以南方电网输电线路在线监测通讯规约为基础,制定符合输电线路导线测温技术要求的通信规约。同时针对目前西双版纳供电局输电线路现有的运行维护的问题,提出系统平台的建设方案。明确Mesh无线自组网技术在输电线路在线监测应用的适用性。结合Mesh无线自组网技术及导线测温终端的监测数据到系统平台。系统平台接入终端传输的数据,对数据进行挖掘和分析展现。并通过上送的数据建立数据分析模型,对状态监测数据进行模型计算。为西双版纳供电局预警和应急提供第一手的决策依据,做到科学调度,快速响应;同时有效地为西双版纳供电局提供相关的应急指挥与决策,提高西双版纳供电局输电线路的准确性、实时性。

在本文中介绍了西双版纳供电局导线测温在线监测系统与动态增容技术的结合与应用的研究,文中着重介绍了导线热容计算、导线载流量计算以及结合系统实现的导线监测与动态增容方案。如有不足之处还望指正。

摘要：本文以GIS技术为核心,建立统一的覆盖输电线路的GIS数据模型和图形中心,并结合导线弧垂以及动态增容技术,实现对输电线路的智能调度。通过监测网格化的研究,实现导线负荷实时在线监测。

关键词：智能调度,动态增容,导线测温

参考文献

[1]王孝敬.输电线路导线测温与动态增容关键技术研究[J].江西电力,2011(01).

[2]凌平.提高输电线路输送容量动态监测增容技术的研究[J].中国电力,2007(01).

[3]郭昊坤.输电线路动态增容在线监测装置研究[J].电力学报,2012(05).