利用人工智能进行输电线路管理的新方法

利用人工智能进行输电线路管理的新方法

刘彩虹

广西电网有限责任公司贵港供电局 广西贵港537100

摘要：传统的输电线路管理方法主要依赖于定期巡检、维护和事后故障修复等手段，但存在缺乏针对性、故障响应不及时和人工主观因素等问题。为了克服传统方法的局限性，利用人工智能进行输电线路管理的新方法引起了广泛关注。人工智能技术如机器学习、数据分析和智能监测具备处理大量数据、提取规律和实现自动化决策的能力，为输电线路管理带来了新的思路和解决方案。通过利用人工智能技术，可以实现预测性维护、智能监测、故障诊断和定位、能量管理和优化，以及自动化运维和控制等潜在优势。这些优势能够提升线路的可靠性、安全性和运行效率。

关键词：人工智能；输电线路管理；方法

引言

输电线路是电力系统的重要组成部分，其运行状态直接影响电网的安全和稳定。随着电力需求的增长和电网规模的扩大，输电线路的运行维护面临着越来越多的挑战，如设备老化、环境恶化、人工成本高昂等。为了提高输电线路的运行效率和维护水平，智能化运行维护技术应运而生，利用现代信息技术和人工智能技术，实现对输电线路的实时监测、智能分析、动态调度和远程控制。

1输电线路安全运行的影响因素

（1）管理因素。管理因素是输电线路安全运行当中或不可缺的影响因素，输电线路运行中缺少有效管控，没有第一时间发现控制设备或者线路安全隐患，则极易致使输电线路运行质量降低，严重状况下会导致断电问题的出现。对线路故障排除的效率也相对较为缓慢，浪费较多的时间以及经济成本，难以有效排除线路故障，对输电线路安全运行带来了极为巨大的影响。（2）环境因素。环境因素是造成输电线路安全运行问题的因素之一，输电线路运行中雷击、大风、泥石流等自然因素都可能影响其安全运行。雷击是造成输电线路运行问题的重要外在因素，雷击直接作用于导线会导致线路内部绝缘击穿，造成短路跳闸，无法正常输电；雷击对避雷线进行冲击，而后冲击输电线路，会导致线路瘫痪：而雷击出现以后可能造成线路过压，导致输电线路大面积停电。在雷击危害中，直击雷的危害性最为严重，容易造成输电线路短路、跳闸等问题，干扰其安全运行。此外，狂风天气下，架空线路容易受到狂风因素影响，导致导线被刮断造成断线故障、导线舞动造成短路故障；鸟害也是输电线路安全运行的重要影响因素之一，导致输电线路发生短路故障；另外泥石流等自然灾害可能导致输电线路杆塔受损，进而威胁线路的正常运行。

2能量管理和优化

2.1工智能在输电线路能量管理和优化中的应用

人工智能技术在输电线路能量管理和优化方面具有广泛的应用潜力。通过机器学习、数据分析和优化算法，可以实现电力系统负载需求的预测和能源的优化，从而提高能源利用效率并降低成本。以下是一些常见的人工智能应用：负载需求预测：利用历史负载数据和相关因素（如天气、季节等），训练模型来预测未来的负载需求。这有助于电力系统规划和资源分配的决策制定。能源优化：通过优化算法，结合电力系统的实时状态和负载需求预测，确定最佳的发电机组运行策略、电力交易计划和能源分配方案，以最大程度地降低成本并保证供电可靠性。

2.2人工巡检管理

人工巡检管理是指利用智能化技术，对人工巡检的任务派发、计划制定、作业指导、结果上报等环节进行智能化管理和指导，以提高人工巡检的效率和质量。人工巡检管理主要包括以下三个方面：（1）智能化的巡视任务派发、计划制定、作业指导等。根据设备的风险等级、运行状态、故障信息等因素，动态生成和分配巡视任务，制定合理的巡视计划和路线，给出详细的作业指导和注意事项，提高巡视的针对性和有效性。（2）具备移动导航功能，可定位杆塔、隐患点，给出最佳巡视路径。利用移动终端设备（如智能手机、平板电脑等），实现对杆塔、隐患点等目标的精确定位和识别，给出最佳的巡视路径和方式，减少巡视的时间和成本，提高巡视的覆盖率和精度。（3）巡检结果实时上报，线路隐患信息的实时更新查询，巡检到位率统计等。利用移动终端设备（如智能手机、平板电脑等），实现对巡检结果的实时采集和上报，包括图像、视频、声音、文本等多种形式的数据，实现对线路隐患信息的实时更新查询，统计分析巡检到位率、隐患发现率、隐患消除率等指标，提高巡检的质量和效果。

2.3人工智能线路消缺技术

由于输电线路的运行环境十分复杂，雷雨、冰雹、暴雪等恶劣天气容易导致线路中断。例如，在覆冰的情况下，线路更容易发生倒塌、断线的危险；鸟害的出现也会引发各种闪烁、短路跳闸等事故。总之，如果线路上存在异物，就会增加短路故障的发生概率。尽管传统的消缺方法能够有效解决这些问题，如采用人工除冰或直流融冰可以有效避免线路中断，人工除鸟窝、除异物也可以有效规避短路问题，但是这些措施存在明显的费时、费力等缺陷。随着人工智能技术的发展，输电运检的智能化处理已经成为当今学术界的研究重点。无人机融冰和共振融冰技术的出现，提高了输电线路的融冰处理效率，这些技术还可以利用高能量和长距离的激光设备进行除冰。人工智能驱鸟装置利用高清摄像头技术，能够从海量的图像中提取鸟类特征，并运用智能模型进行迅速分析。一旦完成特征分析，人工智能驱鸟装置就会激活超声波装置来驱赶鸟类。同时，由于人工智能驱鸟装置采用了太阳能充电，因此具有强大的续航能力。另外，基于人工智能的线路消缺技术既可以帮助人们更好地控制线路，又可以确保带电作业的安全性。

2.4输电线路人工神经网络

人工神经网络是人工智能的一个重要组成部分，它不仅可以有效模拟人类的神经系统，还具有出色的学习和推理能力。人工神经网络能够从海量数据中提取有价值的信息，深入挖掘其中的结构和关联。作为一种强大的信息处理系统，人工神经网络还能够将复杂且不规则的大量数据进行联想和记忆，实现数据之间的有机融合。在这一过程中，人工神经网络采用了反向传播网络结构，能够更好地诊断和分析各种故障。因此，人工神经网络被视为一种高级的智能工具，专门用于输电线路系统中处理海量数据。

2.5专家监测系统

专家系统是人工智能技术中的重要分支，专家系统在输电线路安全运行中运用可以为其构建完善的监测专家系统，汇集业内专家的知识与经验，对输电线路常见故障进行诊断排除，帮助其解决各类问题。专家系统具有较强的灵活性和透明性，可构建专家系统知识库，帮助输电线路进行各环节的检查，结合在线监测与巡检系统的应用，了解输电线路运行过程中的故障，对具体故障类型进行判断，提高故障处理效率。专家系统可以对绝缘子、避雷器等监测系统所传输的信号进行分析，通过人工智能分析了解输电线路中具体故障类型，并通过专家数据库的应用从中选择对应的处理方案，帮助进行故障排除。

结束语

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。                           

参考文献

[1]苏晓,张卓成,陈峻宇,等.基于多源遥感数据的输电线路危险源检测及智能运维方案研究[J].电气技术与经济,2023(02):26-30.

[2]饶成成,罗李毅,徐健儿.一种适用输电线路智能巡检的人工智能图像识别方法[J].电器与能效管理技术,2022(10):38-43.

[3]王敏学,李黎,周达明,等.分布式光纤传感技术在输电线路在线监测中的应用研究综述[J].电网技术,2021,45(09):3591-3600.