输电铁塔

输电线路维护主要依靠人工攀爬铁塔完成，攀爬作业危险性高、劳动强度大。将机器人技术应用于输电铁塔维护作业，利用机器人代替人工进行登高、攀爬，可以有效的保障作业人员的安全，降低劳动强度。本次演讲介绍了面向铁塔检修维护作业涉及机器人关键技术，展示了现阶段的研究成果，并探讨了该领域内未来机器人技术的发展方向。

交直流多回混架输电铁塔极大的压缩了线路走廊，是应对当今走廊日益紧缺的一种有效举措，但共架后铁塔高度增加、排布方式多变又导致了其耐雷水平异于常规直流线路或交流线路，本文兼顾塔型设计、使用环境、绝缘配置等方面需求，围绕八种典型的交直流混架塔型，利用行波法和电气几何模型法分析了反击跳闸率、绕击跳闸率以及综合耐雷水平,并与单独架设的500kV交流、±500kV直流线路的耐雷水平进行比较，研究表明所述±500kV/500kV交直流混架塔的耐雷 性能主要由交流线路决定，在平原地区所有塔型基本都能满足相关规程规范的防雷要求。

杆塔、金具、导线、操作机构等输变电金属部件，贯穿整个电网，起到连接、传递机械、电气负荷及支撑、防护作用。在复杂大气环境下，金属材料易因腐蚀、疲劳、老化等发生失效，导致设备损坏，甚至停电跳闸，影响电网安全运行。项目历时8年，在复杂大气环境下输变电设备金属材料差异化设计选材、入网设备材料可靠性检测、在役设备材料腐蚀安全性定量评估、重污染区材料长效防护等四个方面取得创新与突破。项目牵头编制行标6项；获授权发明专利18件、实用新型专利13件、软件著作权3项；发表论文28篇（SCI7篇、EI7篇）；出版著作3部。项目形成材料设计、评估、防护系列标准，在电力行业得到广泛应用。长效防护技术应用于国内1000余基输电铁塔和近36万m2变电钢构件，防腐周期延长3倍以上。材料检测评估技术入选公司推广目录，提升了设备运维、管理水平。项目成果推动了电网关键设备设计、制造及运维技术发展，经丁传贤院士为代表的专家组鉴定，整体技术达到国际领先水平

无锡公司重点从未来北斗技术在电网业务的普遍性推广和规模化应用角度进行探索，结合物联网、大数据、边缘计算等技术，深度挖掘基建、运检专业中北斗应用场景，打造技术先进、深度融合、高效安全的北斗风险管控平台，提出可规模化复制推广的北斗应用典型方案，基于北斗的电力安全风险管控平台分由3块内容组成，分别是电网信息安全、电力设备安全、工作人身安全。电力设备安全重点围绕电力设备静态监测和动态巡检业务开展北斗应用。电力设备静态监测包括输电铁塔滑坡监测、变电站地质沉降监测、杆塔倾斜监测终端。通过静态相对定位、姿态测量等关键技术解算监测点的精确坐标和位移情况，实现实时厘米级,后处理毫米级位移量监测，实现设备本体和环境的在线监测。

针对特高压输电塔结构高、柔度大、阻尼小的动力特点，系统阐述了粘弹性阻尼层在输电塔阻尼提升中的作用，从粘弹性材料本构关系着手，明确了PRONY 级数在时、频域中的确定方法；深入分析了粘弹性约束阻尼层复合结构的力学特点，提出了简单、有效的杆系-实体混合有限元模型，该模型适用于分析粘弹性阻尼层在输电塔结构阻尼提升的作用机理，进而可达到控制输电塔振动的目的。在此理论基础上，以一特高压输电塔为研究背景，基于ABAQUS 有限元软件对敷设粘弹性阻尼层的铁塔模型开展相关的数值仿真计算。计算结果表明粘弹性约束阻尼层可有效提高输电塔的模态阻尼，不失为一种经济有效的振动控制方法。

基于脉动风的基本性质，利用Matlab模拟脉动风速时程，并以江西500kV南梦线送电工程为算例,利用Ansys建立 了输电塔线二塔三线模型，考虑了输电铁塔之间、输电线之间以及塔线之间的相关性，分析了输电塔对不同角度顺风向 脉动风的响应，可为工程实际提供一定程度的参考。

三维输电铁塔塔头规划软件打破了以往塔头规划将三维场景投影成二维场景的局限。首次在输电线路领域实现了塔头规划设计手段从二维到三维的提升，采用三维仿真技术作为可视化展示的基础支撑平台，针对架空输电线路设计特点，独创性地构建出了满足设计要求的三维可视化渲染引擎，实现了输电线路各专业计算、二维图纸、三维模型的同步生成。满足了国网公司三维数字化设计不断更新设计手段和工具，提高设计效率，提升设计水平和质量的新要求。 本软件三维可视化实体全尺寸建模，实现了铁塔、金具串、导地线一体化建模，效率、精度显著提高；各工况金具串、导地线空间位置展现准确；塔头间隙校验自动化程度高；铁塔、金具串参数化建模和调整功能强大；计算书、二维图纸、三维模型等成果输出内容丰富；该软件结构合理，功能完善、界面友好、操作简单、显著提高工程的设计、建设质量和效率，具有明显的经济效益和社会效益。

本项目针对输电通道状态感知不及时、安全运行压力大等问题，国内首创输电线路全方位智慧巡检体系，建立特高压嘉湖通道智慧巡检平台，并利用5G技术和智能分析技术，实现与无人机、通道可视化等感知设备数据实时交互、缺陷预警研判，打造线路巡检“以机代人”、通道状态全息管控、应急处置精准高效的全方位智慧巡检体系，大幅提升线路巡视效率和准确性，具有极高的应用和推广价值。开拓“共享铁塔”新业态，充分发挥输电铁塔社会经济价值，助推铁塔从单一电网属性向服务平台属性的转化，为企业创造持续稳定的新型收益。项目研究的全方位智慧巡检体系以国网公司加快推进泛在电力物联网建设为背景，适用各电压等级输电线路，能解决单位人员短缺、运检工作智能化水平偏低等问题，“共享铁塔”新业态能充分盘活存量铁塔资源，推动其从单一电网属性向服务平台属性的转化且“共享铁塔”能够为通信运营商节省运营成本，节省施工周期，实现快速布网。