1、線監(jiān)測系統(tǒng)中電力線路運行應(yīng)用研究近年來，電力線路運檢科技水平不斷提高，涌現(xiàn)出了各類新型 技術(shù)，為此項工作的開展提供了技術(shù)支持。電力線路運行環(huán)境較為 復(fù)雜，增加了巡視檢查的難度，運用舊的技術(shù)，難以保證巡視工作 達標(biāo)，影響著線路運行檢查的效果。采用的新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對線 路運行的動態(tài)化監(jiān)測，精準(zhǔn)定位運行故障，提高了線路運行檢修工 作的效率，具有推廣應(yīng)用的意義。1電力線路在線巡視監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)目前來說，電力線路在線巡視監(jiān)測工作中，主要采取人工巡視 監(jiān)測方式和直升機在線巡視監(jiān)測方式。傳統(tǒng)的監(jiān)測工作中采用的技 術(shù)水平相對落后，極易出現(xiàn)漏失的情況，無法實現(xiàn)在線監(jiān)測以及狀 態(tài)檢修功能的同步。隨著技術(shù)的不斷完善

2、和研發(fā)，提高了在線巡視 監(jiān)測的水平。現(xiàn)結(jié)合在線巡視監(jiān)測實踐，分析采用的關(guān)鍵技術(shù)，進 行如下分析：11直升機從當(dāng)前電力線路巡視檢查實際來說，無人直升機的應(yīng)用，助力 規(guī)模化巡視檢查的實現(xiàn)。以某電網(wǎng)公司研發(fā)的大型無人直升機多傳 感器電力線路巡檢系統(tǒng)為例，實現(xiàn)了超低空和超視距以及低速度線 路巡視檢查，構(gòu)建了通道巡檢模式和精細巡檢模式，具有無人機飛 行航跡點以及檢測任務(wù)點的自動化布置，同時支持無人機單側(cè)巡檢 以及雙側(cè)巡檢作業(yè)等，作業(yè)流程如圖 1 所示。從技術(shù)的應(yīng)用實際來 說，能夠?qū)崿F(xiàn)視距外電力線路巡視檢查過程的可視化，極大程度上 提高了巡視的可靠性。同時能夠同步獲得視頻和光學(xué)數(shù)碼相片等， 能夠及時發(fā)現(xiàn)電

3、力線路缺陷以及運行安全隱患，滿足多樣化巡檢工 作的需求。目前來說，無人直升機巡檢模式主要包括精細化線路巡 檢、通道巡檢模式、線路故障巡檢、特殊巡檢模式。例如，通道巡 檢模式的應(yīng)用，主要是利用三維激光掃描儀以及短焦相機，開展電 力線路走廊三維基本情況的測量以及重建，進而確定桿塔坐標(biāo)和設(shè) 備坐標(biāo)，同時測量通道內(nèi)部安全距離不充足的缺陷。除此之外，還 能夠發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常和異常溫度增加等問題。12無線通信平臺 目前來說，電力線路運維檢修工作中，引入的各類新技術(shù)，需 要通信技術(shù)和其他信息技術(shù)的支持。其中， 4G無線通信技術(shù)憑借自 身的成熟度被廣泛應(yīng)用，能夠輔助電力線路運行狀態(tài)的動態(tài)化監(jiān)控。 使用的在線監(jiān)測系

4、統(tǒng)，使用的裝置包括輸電線路氣象監(jiān)測裝置以及 微風(fēng)振動監(jiān)測裝置等，圖像視頻監(jiān)控占比很大，能夠掌握線路上設(shè) 備運行的基本情況。采取傳統(tǒng)的通信技術(shù)手段，難以實現(xiàn)視頻高效 傳輸，傳統(tǒng)無線技術(shù)的應(yīng)用面臨著傳輸帶寬問題和信號覆蓋問題， 部分電力公司探索應(yīng)用 58GHz無線通信專網(wǎng)，支持線路監(jiān)控系統(tǒng)運 行的通信傳輸。從技術(shù)的應(yīng)用效果來說，其具有較強的抗干擾能力， 不易受到氣候變化的影響，同時有著不錯的抗干擾能力。除此之外， 能夠提供在無線通道上信道檢測和路由選擇等各類功能。13無人機技術(shù) 當(dāng)前電力線路巡視檢查工作中，無人機技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛。 在實際應(yīng)用中小型翼無人機和固定翼無人機已經(jīng)實現(xiàn)了實用化巡檢， 為

5、線路運行故障的排查和線路運行維護等工作的開展，提供了有力 的技術(shù)支持，極大程度上降低了線路巡視的勞動強度，有效提高了 線路巡視檢查作業(yè)的效率。無人機技術(shù)的應(yīng)用特點如下：安全性。 將檢修工作人員從危險崗位替換下來，提高了作業(yè)的安全性和效率。 多途徑通訊。開展電力線路巡視檢查，運用的無人機技術(shù)，實現(xiàn)了多途徑通訊。2電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用實例21案例概述以某 500kV 電力線路為例，線路全長大約為 5533km，在桿塔上 設(shè)置了智能故障監(jiān)測終端，實現(xiàn)對電力線路運行故障的精準(zhǔn)定位。 此電力線路在 20XX年 7月 24日下午 3點發(fā)生了跳閘故障，系統(tǒng)故 障相別為 C相。現(xiàn)結(jié)合此故障檢修實踐，

6、分析電力線路在線監(jiān)測系 統(tǒng)的應(yīng)用。22監(jiān)測系統(tǒng)記錄和分析故障定位分析：圖 2 為智能故障監(jiān)測終端獲得的電流行波圖， 根據(jù)系統(tǒng)的記錄， C相兩個桿塔的工頻電流行波分閘相位角相同， 基于此能夠判斷故障發(fā)生區(qū)域位于、變電站之間。通過反射波 精準(zhǔn)定位，確定了故障發(fā)生點在 23號桿塔周圍，如圖 2 所示。23故障原因分析 對此次跳閘事故的原因進行判定，主要分析是雷擊故障還是非 雷擊故障。在具體實踐中根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)顯示的電流波形，故障發(fā)生 時電流行波波尾時間超過了 40s，這和非雷擊特征相符，因此確 定此故障的性質(zhì)為非雷擊。3電力線路運行在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用總結(jié) 從電力線路巡視檢查角度來說，采用的在線監(jiān)測系統(tǒng)

7、，雖然能 夠獲得不錯的成效，但是也存在著許多技術(shù)問題需要克服。現(xiàn)結(jié)合 無人直升機電力線路智能巡檢寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用，進行如下 分析：31旋翼遮擋下的天線跟蹤問題 運用的無人直升機巡視檢查系統(tǒng)，衛(wèi)星天線的跟蹤，主要是通 過接收衛(wèi)星發(fā)射的信標(biāo)信號，按照信標(biāo)信號功率大小實現(xiàn)跟蹤，進 行天線方位角和俯仰角參數(shù)的調(diào)整；天線的俯仰角以及方位角，主 要是通過安裝在天線上的慣導(dǎo)實現(xiàn)測定。線路巡視時，無人機飛行 期間因為旋翼遮擋很容易造成信號中斷，進而使得天線接收的信號 被中斷，影響著監(jiān)測工作的開展效果。對于上述問題，要做好旋翼 遮擋的解決，同時要提高天線跟蹤的能力水平，可采取以下措施： 對使用的微機電系統(tǒng)

8、慣導(dǎo)進行更換，替換為精度較高的光纖慣導(dǎo)。 從應(yīng)用實踐來說，使用光纖慣導(dǎo)線路巡視檢查系統(tǒng)的姿態(tài)測量精度 能夠達到 005，無人機航向測量精度能夠達到 01，可以達到天 線穩(wěn)定控制精度的需求，進而保證角度測量的精準(zhǔn)性。對機載天 線的跟蹤算法，進行相應(yīng)的優(yōu)化，調(diào)整跟蹤環(huán)路的參數(shù)，保證跟蹤 的穩(wěn)定性。通過算法的優(yōu)化，減少信號中斷情況的發(fā)生，促使記載 天線跟蹤質(zhì)量得以提升。32通信端機誤碼問題 從系統(tǒng)應(yīng)用實際來說，機載天線跟蹤趨于穩(wěn)定之后，因為衛(wèi)星 通信系統(tǒng)設(shè)置的通信端機使用突發(fā)模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送以及接收， 造成了跟蹤速度需要和沒有遮擋的有效時間內(nèi)發(fā)送、接收數(shù)據(jù)同步。 雖然在設(shè)計環(huán)節(jié)基于轉(zhuǎn)速和旋翼寬度等

9、相關(guān)信息模擬旋翼遮擋，在 旋翼遮擋縫隙中實現(xiàn)了突發(fā)通信，不過無人機實際飛行時的情況不 同，需要做好飛行試驗的調(diào)整。通過做好旋翼轉(zhuǎn)動周期和通信端機 軟件的優(yōu)化、參數(shù)得調(diào)整，降低丟包率，避免誤碼問題的發(fā)生，進 而達到通信要求。33丟星狀況下應(yīng)急處置和安全巡視檢查 對使用的通信系統(tǒng)做好相應(yīng)調(diào)試以及改進，提升其整體性能， 保證電力線路巡視檢查工作的有序開展。因為線路所處的環(huán)境較為 復(fù)雜，飛行時可能會發(fā)生丟星的情況以及衛(wèi)星通信中斷情況。無人 機經(jīng)過長期飛行或者大幅度飛行等，衛(wèi)星信號都會受到極大的干擾 或者衰減。通常來說，除了衛(wèi)星通信裝置發(fā)生故障外，丟星情況不 會持續(xù)過久，多能夠自動恢復(fù)。若為偶爾型通信中斷，那么采用以 下應(yīng)對措施：做好事前巡檢工作。例如，采取任務(wù)優(yōu)先模式，當(dāng) 發(fā)生短時間信號中斷的情況，無人機依舊按照制定的計劃方案巡視 檢查；若出現(xiàn)長時間通信中斷的情況，那么需要返航到起降點。 引入相應(yīng)的通信系統(tǒng)保證飛行時的通信安全。例如，配置高清直通 鏈路，將衛(wèi)星通信以及直通鏈路相互備用，無人機飛行控制計算機 基于信號強度自動化切換，進而保證通信的連續(xù)性和可靠性。結(jié)合 實際情況，采取系列把控措施