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人工智能在输电线路安全运行中的应用

张辉
  
新中媒体号
2023年61期
云南电网有限责任公司德宏供电局 678400

摘要:科学技术水平显著提升,在智能电网的建设中,人工智能的应用可以进一步提升输电线路的智能化水平,从故障诊断、运维管理、线路状态评估和预测等多方面提升智能电网的运行管理水平,并进一步预防线路故障,确保输电线路安全运行。文章研究了人工智能在输电线路安全运行中的应用,以期促进输电线路安全运行。

关键词:人工智能;输电线路运行;运行安全

引言

人工智能是计算机科学的一种,包含机器翻译、智能控制、机器人学、专家系统等分支,在各行业发展中都具有良好的作用。人工智能可以为输电线路安全运行提供技术支持,通过人工智能技术的应用,能够进一步完善输电线路的在线监测系统,可以帮助更加准确、科学的诊断输电线路故障问题,利用无人机、智能机器人等条件开展智能化巡检,在满足了输电线路日常运行维护需求的前提下,提升了工作效率与质量,能够为电力系统的发展提供可靠帮助。

1输电线路运行的特点

目前,我国的输电线路以其覆盖范围广、输电距离长为主要特征。然而,国内各个区域的气候条件是多变的,输电线路极易受到气候、周边环境及其他各种条件的影响,从而导致输电线路的安全性下降,以致缩短了输电线路的寿命。输电线是电力企业对外输送电能最基本的介质,它是电力系统中最关键的外部连接部件,关系到整个电网的安全运行。

2输电线路安全运行的影响因素

2.1环境气候因素

因为输电线路普遍设置于户外,某些恶劣、复杂地质环境和雷电暴雨等不良气候容易进一步扩大线路风险,使整个输电工程线路基础元件产生短路、跳闸等现象。通常情况下,假如线路元件分布区域内存在频繁降雨问题,容易增加设备线路故障概率,线路杆塔在雨水环境下进行长期浸泡容易影响整个线路稳定性和安全性。设备元件长时间处于低温状态下,还会影响线路持久性和耐用性,导致整个线路产生跳闸问题,缩短电力线路应用寿命。冰雹、洪水和雪灾等因素会影响输配电及用电工程线路运行安全,处于各种复杂环境和不同因素影响下,也会影响输配电及用电工程线路运行安全,为此需要重点考虑建设前后维护管理问题,以保障整个输电线路稳定运行。

2.2技术因素

输电线路安全运行会受到技术因素影响,如若线路的技术水准不足,不仅极为容易导致输电质量降低,与此同时还有可能会出现安全隐患,对其正常运行造成极为严重的影响。在输电线路运行当中,线路当中起安全防护作用的设备,如若技术不足,无法发挥优质的防雷绝缘作用,使得输电线路极为容易受到雷击影响,干扰其正常运行。除此之外伴随着输电线路应用年限的不断增加,也会对输电线路的正常运行造成影响。除此之外,输电线路当中杆塔结构以及其他设备条件也可能会由于技术因素出现故障,从而对线路安全运行造成巨大威胁。

3人工智能在输电线路安全运行中的应用

3.1人工智能的输电线路智能监测系统设计和实施

1)传感器选择和部署策略:根据监测需求和目标,选择合适的传感器,并优化其部署策略。例如,采用高精度电流传感器、温度传感器和振动传感器等,可以监测线路的电流负载、温度变化和振动情况。2)数据采集和处理:通过传感器采集的数据,进行数据清洗、预处理和特征提取等操作,以获得准确的线路状态信息。3)智能算法和模型构建:基于人工智能技术,利用机器学习和深度学习算法构建故障模式识别和故障点定位模型。这些模型可以学习线路正常和异常状态之间的关联规律,并能够准确识别故障模式和定位故障点。4)实施和系统集成:将智能监测系统部署到实际输电线路中,并与其他电力系统管理系统进行集成,以实现实时监测和故障检测功能。

3.2人工神经网络应用

人工神经网络是人工智能技术的重要分支,是一种模拟人类神经系统的数学模型,有着极为优质的学习能力以及推理能力,用于输电线路安全当中,可以与专家系统数据库互相配合,形成更为健全完善的智能化分析系统,对输电线路的常见问题进行智能管理。人工神经网络能够对输电线路的数据知识进行推理与学习,便于在后续分析当中更为精准的了解故障所在,智能化分析故障排除方法,协助工作人员更为快速、高效地进行线路故障定位与故障处理。人工神经网络具备的联想记忆、自适应与分布式处理功能能够极大程度提高其工作效率,可以更加便捷的完成错误诊断样本分析,协助相关工作人员对故障问题进行更为有效的处理,进而为输电线路的安全性提供进一步的保障。

3.3线路覆冰状态的监测

我国幅员辽阔,输电线路的建设需要覆盖分布较广和较分散的乡镇农村。当环境温度低于0℃时,导线表面的水蒸气会凝结成冰,从而增加导线的质量。而线路较长的情况下,导线自身的质量增加,极易引起线路坍塌和断线等现象,影响输电线路安全运行。对线路覆冰状态的监测有助于提升路线情况的处理效率。而应用人工智能技术,在使用在线专家监测的同时通过视频监测和力学荷载等获取数据,考虑天气和季节等综合性因素,对线路覆冰状态的管理控制提供可靠的策略。通过分析输电线路运行环境的各项参数,例如风速、湿度和天气条件等给线路覆冰可能带来的影响,在运维管理的过程中自动诊断覆冰厚度,并预估和判断其发展状况,进一步向运维管理人员提供除冰的手段和方法。在此基础上,基于人工智能的在线专家监测系统可以根据传感器采集的线路覆冰数据进行深入的信息分析,在将相关信息传送给监控中心的同时推算线路覆冰可能造成的影响,并通过提升线路的温度等方式融化覆冰,以避免覆冰情况给线路安全运行带来不良影响。

3.4人工智能应用于智能电网防雷系统

将人工智能应用于电力系统监测领域,可以有效降低电网系统安全故障发生的概率。人工智能在电力系统中的应用,设计出一种基于人工智能终端服务的防止智能电网雷击故障监测方法,利用智能终端建立配电网的自动平衡动态防雷监测系统,实现智能台区雷击故障的检测,有效提升电网系统的防雷性能。利用人工智能进行防雷保护指的是采用各种现代化智能技术实现电力系统防雷电的保护方法。这要求建立的防雷系统具有可控性、调节性、交互性和联系性等特点,并不需要在每个设备上装设。该系统应包括传感和分析、预测和决策以及交互和自动控制三个部分的设计。可以在调度中心或是业务中心建立起相应的系统,在系统的综合作用下,电网系统在雷击后仍可以稳定运行。

4结语

人工智能的应用为输电线路安全运行提供了极为优质的条件,通过机器人学、智能控制以及专家系统等技术条件,能够帮助优化输电线路的在线监测以及智能巡检系统,有利于提高其安全运行质量。在对人工智能技术实际进行运用的过程当中,需要重视人工智能在输电线路故障诊断、故障处理等方面的优势,结合电力输电线路的具体状况,选择科学合理的人工智能技术用于故障的分析处理,尽快排除问题,提升线路安全运行的质量。

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