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无人机在供电线路故障检测中的应用

所属栏目:电子技术论文 发布日期:2021-06-04 09:19 热度:

   随着国民经济的快速发展,无论是在生活中还是在工作中人们都对电力系统有了更高的要求,电力行业随之也得到了飞速发展。在进行电网的发展时,不仅需要考虑到供电的质量也需要考虑到供电的安全性。传统的管理手段无法满足人们对电力系统现阶段的需求,电力系统未来的发展将会是配电自动化以及智能电网的时代。供电网的故障检测在电力系统中占有重要作用,电力企业在对供电线路故障的检测和解决措施方面进行了深入的研究,力求为电力系统的安全运行提供可靠的保障。

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  1供电线路故障因素分析

  1.1人为因素

  造成供电线路故障的人为因素可以分为三类:一种是交通事故,即车辆的外力撞击拉扯电线导致了电线的断裂;另一种是建设施工对供电线路的范围掌握不完善,盲目施工造成了供电线路的大面积损坏,导致电网无法正常运行;最后一种是不法分子偷盗电线,对供电线路和电网造成了严重的损害。

  1.2设备因素

  设备因素引起的故障可以分为三种:速断,指的是供电线路出现三相或者两相的短路情况,通常配电设备的故障出现较多;过流,指的是因为用电侧的负荷增加进而导致负荷电流超过了保护装置的设定安全范围,进而导致了保护装置出现故障,这种故障通常范围较小,原因清晰可见;接地:这种情况在供电侧和用电侧都有可能发生。根据故障点的类型能够分为单项和多项,这类故障也是供电系统中最常见的情况,查找难度较大。

  1.3自然因素

  自然因素往往是破坏供电线路的主要因素之一,如雷击、暴风、雨雪天都会引起供电线路的故障。雷电蕴含着巨大的能量,一旦击中能够对供电网造成不可逆转的破坏;暴风对市区外的供电网损害尤其严重,甚至还会出现电塔倒塌等事故;暴雨引发的泥石流、暴雪引发的持续低温和电线冻冰都会对电网产生不可逆转的破坏。

  2无人机在供电线路故障检测中的应用

  2.1飞行控制系统的应用

  使用无人机对供电线路进行故障检测,需要工作人员利用飞行控制系统来对无人机的具体飞行速度、高度和航线进行设定和控制,让无人机能够在实际飞行的阶段能够随时调整飞行任务;通过自动控制系统让无人机能够自主地完成区域巡视,并对视频和影像进行记录。飞行控制系统包含了通信模块、卫星导航、电源模块、地面站软件以及飞行控制模块等,为无人机的自动检测提供了有力的支持。

  2.2数据收集与处理

  在进行供电线路检测的巡视过程中,无人机要对规定内区域收集视频、影像等数据。通过相机来对高分辨率影像进行获取,即使在光线不足的条件下也可以采用光学影像的形式,在较长距离情况下完成检测。通过对视频和影像的处理和加工,能够有效探测到供电线路周围的安全隐患,进一步保障线路运行的稳定性。同时近几年无人机的飞行速度控制精准度正在逐年提升,在保障飞行的情况下,能够将影像的重叠率提升到42%以上。

  2.3加大巡视的精细度

  通过无人机能够加大对供电线路的精细化巡视范围,可以囊括杆塔、导线、接地、金具和其他附属设备设施结构等。加强无人机的定位系统能够做到对无人机进行人工控制和自动控制相结合的操控方式,随时对云台角度进行调整,更高效率地进行巡视检测。

  3供电线路故障检修措施

  3.1供电线路状态检修

  对供电线路状态进行检修主要体现在完善监测系统方面,收集更多的供电线路状态信息,对线路进行诊断,根据不同的评估结果来采取有针对性的检修措施。

  3.2检修管理

  对供电线路的检修中首先要对控制程序进行检修,通过对子程序的综合管理来收集信息,最终形成事故检修、改进检修、计划检修和状态检修四个检修状态。对供电线路进行定期的评估和检修,按照年计划进行检修,评估线路在检修前和检修后的参数变化,根据评估结果数据总结经验,为新的检修方案提供有效参考,同时检修部门应当根据检修质量的具体标准定期展开线路的日常检修活动,接受有关部门的随时监督,保障检修工作能够有效地落实;最终对线路的检修结果进行分析和研究,进行技术总结,对线路的状态进行实时监控,定期对线路进行巡检。通过综合的分析将分析结果与季度、年度检修数据进行对比,对检修数据库进行整理。为线路检修提供较为有效的建议并制定线路养护的具体计划方案,估算检修成本。线路的评估可以具体分为经济方面、效益方面、安全可靠方面等。对线路进行不同等级的划分,不同的等级采取不同的检修措施。科学合理地检修线路能够有效提高检修的质量,提高检修的工作效率,减少人力物力的成本投资。

  4供电线路故障的防范措施

  4.1人为因素防范

  加强人为因素的防范措施可以通过在交通事故易发地段进行反光漆的涂抹,或者增加反光功能的警示板,避免司机夜间开车视野不佳而造成不必要的车祸。这样的措施既能够提升司机的注意力也能够降低交通事故的频率。对人民群众加大电力安全的相关知识教育。提升群众对电力线路的保护意识,避免出现偷盗情况;加强与城市建设部门的联系,在进行城市建设中提供供电线路的警示图,避免粗暴施工造成电网损坏;工作人员应当接受严格的培训,并且提升自身的业务知识和安全防范意识,将责任落实到个人头上,做到责任到岗,责任到个人。

  4.2设备因素防范

  设备方面的防范措施可以采用分段法来选线,如变电所发生跳闸情况,可以通过线路分支开关进行关闭,能够有效缩小接地故障的具体范围。针对查找困难或者地理情况较差的供电线路,无法人力进行直接观察,可采用接地故障测试仪来对接地故障点进行有效查找。

  4.3自然因素防范

  采用耐雷性高的绝缘材料,尤其是加大绝缘子的耐雷程度,使用悬式绝缘子能够降低雷击对供电线路的破坏率。我国大部分供电网处于人烟稀少的山区,也是自然灾害高危的地区,需要电力部门加大与气象部门的合作,对自然灾害提前预估,提前做好防范准备,将损害降到最低。结束语:电力企业对供电线路采取有效的检修和管理能够明显降低线路的设备问题,利用人工智能和无人机技术对供电线路进行精细化检测能够加强对诊断理论的进一步掌握,提升电力系统的安全运行指数。在进行供电线路故障检修的过程中,务必要做到严格按照规范来实施,避免不必要的事故发生。供电线路故障检修在电力系统的运行过程中起到了重要的作用,也是需要电力企业进行不断研究和完善的重要部分,具有非常重要的意义,电力企业也应当加大对供电线路故障检修和维护的人才培养,提升自身企业的核心竞争力。

  《无人机在供电线路故障检测中的应用》来源:《电子世界》,作者:胥腾飞 杨志 李翔 何玮炜

文章标题:无人机在供电线路故障检测中的应用

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