超高压输电线路运维策略的研究

超高压输电线路运维策略的研究

        ,                        ,汪豪

中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局    510000

摘要：本论文旨在研究超高压输电线路的运维策略，以提高输电线路的运行效率和可靠性。首先介绍了超高压输电线路的基本概念和发展现状，然后分析了超高压输电线路运维面临的挑战和问题。接着提出了基于物联网技术的超高压输电线路运维策略，以期为相关从业人员提供理论参考。

关键词：超高压输电线路；运维策略；物联网；可靠性；效率

引言：随着工业化和城市化进程的加速，能源需求不断增长。超高压输电线路作为一种高效、可靠、经济的电力输送方式，已经成为国家能源战略的重要组成部分。然而，由于超高压输电线路运行环境的复杂性和高压电场的特殊性，其运维面临着许多挑战和问题。如何提高超高压输电线路的运行效率和可靠性，成为了当前研究的热点和难点。

一、超高压输电线路的基本概念和发展现状

超高压输电线路是指电压等级在500千伏及以上的电力输电线路。其主要特点是输电距离长、输电损耗小、输电能力大、线路占地面积小等。自20世纪80年代以来，中国开始建设超高压输电线路，目前已建成的超高压输电线路已达到世界领先水平。超高压输电线路的发展取得了巨大的成就，但同时也暴露出一系列问题。其中，超高压输电线路的运维难度较大，尤其是线路巡视和故障处理等环节，需要投入大量人力物力，且效率较低。

二、超高压输电线路运维面临的挑战和问题

1.高空作业难度大

超高压输电线路的杆塔高度普遍超过100米，对巡视和维护人员的身体素质要求较高，而且高空作业风险较大，需要采取特殊的安全措施。因此，巡视和维护人员需要接受专业培训，掌握相关技能和安全知识，并采取合适的安全措施，以保障其安全。

2. 线路故障处理难度大

超高压输电线路发生故障后，线路停电范围较大，影响范围较广，需要及时快速地处理故障，否则会对供电稳定性和用户用电造成严重影响。然而，由于线路设备分布范围广，检修难度大，因此需要采用一定的技术手段来快速定位故障，并采取相应的应急处置。

3. 线路巡视效率低

传统的超高压输电线路巡视方式主要是由人工巡视，人力成本高，且巡视效率低，容易遗漏问题。因此，需要采用新技术，如物联网、人工智能等，来实现线路设备的智能监控和预测维护，提高巡视效率和准确率。

4. 线路维护成本高

由于超高压输电线路的规模庞大，其设备数量众多，且分布范围广泛，因此需要投入大量的人力、物力和财力进行维护。线路的日常巡视和检修需要大量的巡视人员和专业技术人员，而且需要配备相关设备和工具。此外，线路设备的年龄和使用时间也会导致维护成本的增加，需要定期更换和更新设备，增加了维护的复杂度和成本。

5. 线路安全风险高

超高压输电线路的运行需要保障安全性，但存在极端天气、外力破坏等因素导致的安全隐患。例如，暴风雨、雷电、冰雪等极端天气可能导致线路设备受损或短路，而外力破坏如盗窃、恶意破坏等也可能导致线路安全隐患。因此，需要采取多种手段和措施保障线路的安全，例如加强监测、完善巡视和维护工作，以及加强对安全风险的管理和应对。

6. 线路协调管理难度大

超高压输电线路的建设、运行和维护需要多个部门和单位协同配合，需要做好统筹协调和管理工作。例如，建设阶段需要涉及到土地征收、环境评估、规划审批等方面的工作，需要协调多个部门和单位的工作；运行和维护阶段需要涉及到电力、通信、安全等多个方面的工作，需要协同配合各个单位的工作，因此需要建立有效的协调机制和管理体系，加强协调管理和沟通，保障超高压输电线路的正常运行和维护。

三、基于物联网技术的超高压输电线路运维策略

1.设备监测

超高压输电线路的设备是保证电力输送的关键，因此对设备的运行状态进行实时监测和诊断是非常重要的。利用物联网技术实现设备监测，可以采集设备的运行数据和性能数据，对设备进行全面的分析和诊断。比如可以通过安装传感器对设备的温度、压力、电流、电压等参数进行实时监测，并采集数据。这些数据可以通过物联网技术传输到云端，进行大数据分析，提取有价值的信息。例如，华能国际电力有限公司在南非建设了一条1200千伏超高压直流输电线路。为了保证线路设备的稳定运行，华能国际利用物联网技术对线路设备进行实时监测和诊断。他们安装了多种传感器，对线路的电流、电压、温度、湿度等参数进行实时监测，并采集数据。这些数据通过物联网技术传输到云端，进行大数据分析，提取设备的运行数据和性能数据，对设备进行智能分析和预测维护。当设备发生异常情况时，系统会自动发出警报，并及时通知相关人员进行处理，提高了线路设备的运行可靠性。主要配置监测见下表：

2.远程操作

在超高压输电线路的运维过程中，巡视和维护人员需要频繁的前往现场操作设备，这既费时又费力，并且容易发生安全事故。而利用物联网技术实现远程操作和控制，则可以大大减少人员在现场巡视和操作的时间和成本，提高运维效率。通过远程操作系统，维护人员可以在控制中心远程控制和操作设备，从而减少操作风险，提高安全性。此外，远程操作也可以快速响应设备故障，降低停电时间，提高供电可靠性。主要配置见下表：

3.大数据分析

利用物联网技术实现对超高压输电线路数据的采集、存储和分析，提取线路设备的运行数据和性能数据，对线路设备进行智能分析和预测维护，是运维中的重要手段。大数据分析可以通过对设备运行数据的分析，预测设备未来的运行情况和故障概率，帮助运维人员制定科学的运维计划，提高运维效率和可靠性。此外，大数据分析还可以通过对用户用电情况的分析，帮助电力公司提高供电质量和服务水平。

4.智能巡视

传统的超高压输电线路巡视方式主要是由人工巡视，人力成本高，巡视效率低。随着物联网技术的发展，智能巡视技术已经成为一种新的解决方案。智能巡视利用无人机、机器人等技术，对超高压输电线路进行快速巡视和检测。无人机可以快速覆盖大面积区域，高清晰度的摄像头可以捕捉到异常情况的图像，提高了巡视的精度和效率，同时减少了人力成本和安全风险。机器人也可以在特殊的地形和环境中巡视，提高了巡视的灵活性和可靠性。

5.故障处理

超高压输电线路发生故障后，线路停电范围较大，影响范围较广，需要及时快速地处理故障，否则会对供电稳定性和用户用电造成严重影响。利用物联网技术实现线路故障自动识别和快速响应，可以有效减少故障处理时间。同时，利用远程操作和智能诊断技术，对线路故障进行快速处理，提高了故障处理的效率和可靠性。此外，通过对线路设备数据的采集和分析，可以实现故障预测和预警，提前采取措施，防止故障的发生。

四、结论

本文针对超高压输电线路运维难度大的问题，提出了基于物联网技术的超高压输电线路运维策略。该策略利用物联网技术实现对超高压输电线路设备的远程监控和智能管理，提高运维效率和可靠性。具体而言，该策略包括设备监测、远程操作、大数据分析、智能巡视和故障处理等方面。通过实施该策略，可以有效地解决传统巡视方式存在的问题，提高运维效率和可靠性，进一步保障电力供应的稳定性和可靠性。

参考文献：

[1]郭宁洲.750kV超高压输电线路施工中的故障与预防对策分析[J].集成电路应用,2023,40(02):250-251.

[2]邓辛路,凌怡珍,王流火等. 超高压输电线路工程三维全景可视化技术研究及应用[C]//中国图学学会土木工程图学分会,《土木建筑工程信息技术》编辑部.《第九届BIM技术国际交流会——BIM助力新城建》论文集.《第九届BIM技术国际交流会——BIM助力新城建》论文集,2022:194-200.

[3]刘骉,史文军,李宝强,孙海兴,李大伟.简要分析新时代下如何做好超高压输电线路安全生产工作[J].科技风,2022(03):104-106.

[4]石延辉,杨洋,洪乐州,廖毅.基于人工智能的超高压输电线路智能巡检系统的研究[J].信息系统工程,2021(10):137-140.