距离

　　架空输电线路的测量过程中，由设计至施工直至运营维护、由配电缆路至输电线路、由低压至高压直至超高压与特高压、由近距离的输电至远距离的输电等所有过程与环节中都与测量工作密切相关，而测量的效率与质量又决定了工程建筑效率与质量，因此测量工作非常关键[1l。本文主要对测量技术应用在架空输电线路中的发展现状加以阑述，并对未来发展进行展望。

以前变电站高压室内的35kV开关柜通常采用小型化设计，只有1.2米宽，柜内导体间的最小绝缘距离只有230mm，不满足2014版《十八项反措》300mm的要求。虽然生产厂家在柜内加装了绝缘隔板或绝缘护套，但是绝缘击穿故障还是经常发生。目前，山东公司此类35kV开关柜问题高达3747面，存在较大设备安全隐患，严重影响电网安全运行。 通过对近5年的开关柜事故统计分析，87%的35kV开关柜绝缘击穿是由温度、湿度、污秒三个关键要素导致的。因为高压室与外界密封性较差，导致户外的潮气和灰尘进入开关柜内，致使绝缘件受潮脏污，造成绝缘强度降低，发生闪络击穿故障，严重时还会引起母线全停、变压器出口短路，甚至开关柜整组烧毁。 如果能对开关柜高压室的空气环境进行管控，避免开关柜脏污受潮，就能杜绝此美事故。解决方案就是控制高压室的环境因素-——温度、湿度、污秒。然而现在高压室的设计规范仅有温控的通风机这一项环境控制设备，潮气和灰尘经过通风口进入高压室内，无法有效控制运行环境。因此，巫需研制一套高压室环境控制系统，能够在变电站高压室内规模化安装，实时监测、控制高压室内环境情况，将高压室内温湿度始终控制在允许范围内，有效隔绝灰尘，提高开关柜设备电气绝缘强度水平，杜绝因开关柜设备绝缘击穿导致的故障，确保变电站安全运行。

柔性低频交流输电技术是采用可关断电力电子器件和模块化多电平拓扑的新型输电技术。因兼具工频交流输电和柔性直流输电的优点,该技术在远距离输电、海上风电送出及城市电网相关领域得到了广泛关注。在详细介绍柔性低频交流输电的基本工作原理和系统结构的基础上,对其技术特点及相关领域的应用研究现状进行了梳理总结。最后,就柔性低频交流输电需重点研究的系统接入技术、变频器主电路拓扑、控制与保护系统、谐波与电能质量分析、主设备低频适应性等关键技术进行了展望。

无人机搭载激光清除导线异物装置，具备灵活便捷、操控性好、作业效率高等特点，并能搭载于多种多旋翼无人机机型，实现空中清除导线悬挂异物的作业。与传统作业方式相比，该装置依托无人机平台完成作业，无须作业人员攀爬杆塔或等电位作业，操作人员与输电线路设备无直接接触，可远距离及时、快速、安全地清除导线上的异物，尤其对于清除档距中间、距塔较远、离地较高的异物十分便捷。该装置的应用将提升带电清除输电线路异物的作业效率，降低作业人员的劳动强度及安全风险。结合当前无人机在输电线路巡检中讯猛的发展趋势，本成果在特、超高压输电线路异物清除工作中有着广阔的应用前景，适于行业部分推广。 本成果适用于超特高压输电线路异物清除作业，目前已在公司所辖500kV超高压输电线路及±660kV银东线上开展应用，编制的《无人机激光清除线路异物装置作业指导书》已通过公司审核。同时，团队正进一步改进完善装置功能，研制出更高功率的激光发射器，提高切割清除异物的作业效率及清除大型异物的作业能力。

输电线路分布点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣。尤其位于森林茂盛的山区，线行下树木生长速度极快，存在树木与导线过近的隐患。目前处理的情况是运维人员发现树障隐患后开展高处修剪工作。然而由于树种多样，树木生长高度较高，需人员爬上树干修剪树木。在这个过程中，人员爬树具有一定风险，不仅对人员技能要求高，而且在树上还存在其他危险生物，对人员存在一定威肠。其次对于部分树木生长过快，树线距离过近，容易导致安全距离不足的情况，需要紧急停电处理，往往造成经济损失。当下也有采用激光仪进行树木的紧急清障工作，利用激光能量对焦，对超高树枝进行处理。这种方法虽然避免了人工登高爬树，但依然存在以下问题：一是操作专业复杂，仪器设备昂贵，经济性不高；二是激光仪只能处理紧急超高小树枝，不能在日常巡维工作中对树权树枝进行处理，实用性不广。 因此希望设计出一种爬树的机器人，携带工具对树木顶端进行切断处理，操作简单，既可以在日常巡维中修剪树木，减轻巡检人员的劳动强度，又可以修剪超高小树枝，避免紧急停电，提高工作效率和安全性。

国网江苏省电力有限公司为解决线路通道远程监控问题,大量部署单目可视化监拍装置，定时拍摄图像后识别目标物进行告警，由于单目相机不能准确测距，导致告警有效性低，无效告警约占96.76%，单目相机告警测距技术是输电线路运行领域亟待攻克的技术难题。国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司通过自主创新，首创了使用无人机已采集点云数据和电力杆塔上安装摄像头采集图像，运用二维-三维映射技术、内方位元素标定技术、海量空间数据并发加载和搜索技术，解决无法量测通道内危险源与线路安全距离的问题,实现输电线路通道全天候、全天时精准监测，做到及时发现危险源并阻止外破事件发生。

本书围绕电力无线传感网技术创新应用，聚焦于低功耗无线传感网在发电、输电、变电、配电、用电等电力行业领域的应用，具体包括电力发电厂监测区域的事故预警、环境状态判断、劣化趋势分析，输电线路的电力巡检和运维管理，变电站内电力设备的运行状态、环境状态等在线监测，配电领域储能和配电自动化业务的监控和故障定位系统，用电采集和精准负荷控制业务的监测和分析管理等。介绍了无线传感网及其产业发展现状，概述了无线传感网主流技术，总结提炼了电力无线传感网在电力领域的应用情况，分析研究了电力无线传感网的应用价值和挑战，探讨提出了电力无线传感网技术应用发展趋势及建议。 无线传感网是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以感知、采集和处理信息，并将获得的详尽信息发送给需要的用户。 “十四五”期间，国家电网有限公司服务新型电力系统构建需求，将“全力推进电力物联网高质量发展”作为重点工作任务之一，其中的各项工作部署均离不开无线传感网的支撑。无线传感器网中众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等。潜在的应用领域可以归纳为军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。新型电力系统的一些重要的、需要被监控的设备上可以安装传感器，实时监控设备的运行状况。采用无线传感网络技术，将监测到的重要参数上传到集中处理平台，智能电力系统可以根据参数的变化，及时发现设备故障等，主动预防可能发生的各种事故。 与传统有线网络相比，无线传感网络具有很明显的优势，主要有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。无线传感网给电力行业带来应用价值的同时，也面临着极大的挑战。通用无线传感网技术无法满足某些特定的业务需求，变电站、输电线路等某些复杂的电力现场环境对于功耗控制、传输距离、组网灵活性等方面有特定需求，需要结合电力物联网的业务需求和应用场景来实现功耗和连接性能的协同优化；在终端接入和数据传输方面，设备和数据量均呈爆发式增长，海量数据给电力物联网带来了资源和数据传输带宽的压力；传感节点大多布置在户外环境中，恶劣环境和网络攻击均影响传感节点的运行和信息传递，因此，提升终端接入安全和抗干扰能力是保证电力物联网健康发展的重要基础；传感器小型化、无源化技术有待突破，利用电网沿线的磁场、电场、振动及温差等外部条件，实现微源取能是关键难点。为此，电力企业需要弥补现有的不足和短板，结合电力行业发展战略，研究低功耗无线传感网的网络与安全连接技术，全方位地提高感知数据的颗粒度、广度和维度，并持续积极探索基于人工智能的知识赋能、５G通信技术、基于边缘计算的技术、数据开发服务技术等方面融合发展。 联系人：陈姗姗 手 机：13261508443 邮 箱：chenshanshan@eptc.org.cn

近年来，无人机巡检技术在电力行业的普及和应用为输电线路的日常巡检带来了作业便利和效率提升，然而想要达到精细化的巡检精度要求，照片影像的质量起着至关重要的作用，尤其当检测情况复杂的远距离输电线路时，往往需要大面积快速拍摄，同时又要保证图像细节的清晰度。

5月6日9时，在江苏常州与无锡交界的一处树林内，一架无人机在±800千伏白鹤滩—江苏直流输电工程线路通道附近飞巡。该工程江苏段横跨苏南4市8县（区），沿线地势以丘陵、平原为主，植被茂密。春夏之际，树木生长迅速。搭载三维激光雷达系统的无人机可高效获取交叉跨越、树线距离等空间距离信息，测距精度可达厘米级。

随着我国国民经济的持续快速发展，传统巡检作业方式已经不适应现代化电网建设与发展的需求。“坚强智能电网”急需“坚强”、“智能”的电力巡检和维护方式，以实现线路巡检技术智能化，改变检修手段粗放的面貌，为线路巡视提供安全、高效手段，保障电网安全运行。与智能电网发展目标相比，现有线路巡检工作还存在以下问题：智能巡检装置缺乏，传统巡检效率低；机器人巡检实用化程度不高；存在巡检官区；无人机续航能力不足；无人机巡检作业手段乏。 本项目主要研究线路巡检机器人与无人机技术的结合以及在输电线路巡检中的作用。通过飞行器气动优化、电源系统管理优化、机体轻量化设计、云台轻量化设计以及高效推进系统匹配研究显著提升飞行系统的能力，增大其抗风能力、提升飞行的稳定性，为机器人落线离线功能提供重要支撑。实现了两栖机器人的飞行落线与离线功能，大幅提升机器人的可使用程度。机器人可以在线上行走作业，相对于传统无人机巡检，更加稳定，续航能力提升15倍，并且可以进行近距离的清障等作业。