配网无人机与数字化建设的应用

配网无人机与数字化建设的应用

叶敏

国网湖北省电力有限公司大冶市供电公司 湖北 大冶 435100

摘要：近年来，随着社会电力需求的不断增加，电力工程建设的数量逐渐增多。在电力系统中，配电线路是区域输电的毛细管，直接面向用户。相关线路检查是确保本地配电网安全运行的关键环节。随着我国电力事业的快速发展，越来越多的大型配电线路在恶劣环境下长期运行时，容易出现高频设备异常。依靠传统的人工逐塔检测不仅工作量大、效率低、成本高，而且在复杂的地理环境中对操作人员的生命构成威胁。本文讨论了无人机在配电网中的应用和数字化建设。

关键词：配网；无人机；数字化建设

引言

伴随着我国电力发展步伐的逐年加快，规模日渐庞大的配电线路在恶劣环境长期运行过程中容易产生高频次的设备异常情况，依靠传统人工逐基杆塔巡检的作业方式不仅工作量大、效率低、费用高，且在复杂地理环境下的人力巡检工作还会威胁作业人员的生命安全。

1多旋翼无人机概述

我国多旋翼无人机的发展主要包括配电线路带电工作系统、无人集成系统、综合保障子系统和任务负载子系统三个系统。在配电网线路中的初步应用。无人机(UAV)主要用于检查。它在我国已成为一个系统，主要包括无人机系统、能源系统、设备系统和控制系统等。无人机主要以锂离子电池为动力，可以对无人机和红外设备拍照，通过红外设备查找故障线路，而小型无人机可以在空中盘旋，一般控制2公里以内的无人机和控制系统，防止无人机失控。

2配电自动化技术概述

配电自动化技术能够对电网全面进行分配，使进入到电网中的电力得到有效输送，根据目标客户群体，全面保证电力的使用。配电网自动技术能够把电能合理科学地分配到各用户电力终端，更好地为用户服务。配电网是整个电网供电过程的最后一部分，上部连接电网线路，后两端连接输电网路和各直接用电设备，这就包括机关、企事业单位、普通用户等各个区域，由此可见，电网中的配电是最为主要的部分，其分布面积广、连接设备多、配电线路长，是保证用户用电的最基本保障。DL/T814—2002《配电自动化系统功能规划》进一步阐述了配电自动化。其概念是利用计算机技术、信息技术、通信技术、控制技术等相关技术支持，整合与配电网相关的用户、离线、电力、结构等信息，通过后端自动化控制对系统进行全面管理。同时，它还通过整个自动化系统充分确保了电网的安全运行，避免了运行故障。配电自动化系统可以充分实现管理和控制两大功能。它具有庞大而复杂的操作特点。有许多全面的数据、控制和维护信息。通过自动控制，可在第一时间全面提取数据，确保系统安全稳定运行。配电自动化技术包括馈线自动化和配电管理系统两个环节。其中馈线自动化技术通过光纤、无线、载波等通信手段进行传输，综合提取馈线终端的动作报警，并根据终端反映的情况快速处理故障；配电管理系统是对每个本地单元进行细分，并对多个子系统进行综合管理，以确保电网的安全可靠运行。

3数字模型在配网运维中的应用

倾斜摄影三维模型分为点云模型和实景模型，这两种模型都具有空间位置信息。三维点云模型数据是最为常见也是最基础的三维模型。点云模型往往由测量直接得到，每个点对应一个测量点，未经过其他处理手段，故包含了最大的信息量。在配网运维中，利用含有导线信息的点云数据可对导线进行矢量化拟合，使其具备矢量特性，可对线路通道的障碍物和风险点进行测量分析，提高安全距离判断的准确性。三维真实场景模型是具有真实纹理的三角形网格模型。输出的三维网格模型能够准确、准确地恢复建模对象的真实颜色和几何形状，具有逼真细腻的细节、清晰的边缘和精确的几何特征。通过倾斜摄影，对配电网线路通道进行高空采集，对铁塔进行周边采集。配电线路的三维真实场景模型可通过使用大江智能地图等软件获得。配电线路的三维真实模型可以与点云模型拟合的导体相结合，形成具有矢量导体的真实模型。三维真实场景模型可用于场景调查、相序注释和其他场景。（1）现场调查。在野外调查工作中，以往的野外调查需要花费大量的人力成本和时间成本。使用三维真实场景模型，可以在计算机上轻松调查现场环境、地形、安全距离、设备进入条件等。三维真实场景模型的空间位置信息还可以提供精确的距离测量功能，预览现场操作，提高现场操作效率。（2）相序注释。配电网相序校验是运行中的一个难点。设备颜色往往不准确，给操作和维护带来不便。通过三维真实场景模型中的矢量化导体，运维人员可以在基础数据采集时进行定相，并对矢量化导体进行颜色标记，以检查连接设备时相序是否正确，降低运维压力。

4自动化技术在配网信息管理中的应用策略

配电网系统至关重要，只有全面保证系统安全，才能保证电网的安全稳定，其运行状态实时监测是最为主要的流程，要通过科学的监测，确保配网运维良好目标。配网系统是最为复杂的系统，其内部有较复杂的供电线路与设备，运行过程中，会产生大量的信息，有效处理好各种数据，则需要通过自动化控制。全面保证系统的稳定性，配网信息管理至关重要，通过信息管理，能够及时发现问题，保证设备稳定、运维工作人员人身安全、降低故障发生率。配电自动化技术在实际应用中发挥着重要作用。通过自动控制，可以采集电压、电流、零序电流、电压波动闪变、电压偏差、无功功率等各种数据，为后台控制中心提供全面的参考，是信息管理中最重要的部分；配电网后台可以快速分析这些数据，形成可行的报告，更好地保证电能质量。随着我国新能源的建设和应用，电网需要掌握各方面产生的信息，全面分布电力应用，确保市场稳定。随着新能源汽车对电力的需求不断增加，为了充分满足市场需求，需要在各地修建充电桩。然而，充电桩的电能消耗是非线性的，这严重影响了原有的供电系统线路，并增加了线路上的压力。连接到配电系统的电动车辆数量正在增加，非线性谐波也在增加。电力波动、三相不平衡等问题层出不穷，影响电网的稳定。为了全面管理配电网，确保区域用电的稳定，应通过配电自动化技术进行数据管理，全面做好电网的运行维护工作。因此，通过自动控制技术，对充电桩进行综合管理，做好日常运行检测，并将相关数据传输到后台非常重要。通过分析，可以合理分配用电，保证当地电网的安全，为各地区的电力平衡提供保障。

结语

近年来，电网结合中国实际提出了“促进电网高质量发展”和“推进电网数字化改造”的战略思路。电网深入开展了安全高效配电网建设研究、配电线路及检测设备运行维护理论研究、关键技术研发、施工实践及标准制定等工作，取得了一系列具有自主知识产权的创新科技成果。随着无人机应用的深度和广度持续提升，还有数字化数据处理应用手段的提升，该技术在未来相当长的一段时间内将会是配网数字化建设应用研究和应用热点之一。

参考文献

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