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探索藏区电网综合数据分析泛在提升

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周召均杨伟

摘要：藏区电网主要面临设备运行地理环境、气象条件恶劣，设备设防标准低，线路跨度较大，人工巡线、故障查找等效率效能不高，从当前的巡检方式来看，仅能满足杆塔巡检到位，线路档距中间受交通条件的限制，无法到达，因此巡检工作存在大量“真空”地带，且幅员面积广，交通工具主要依靠汽车，故障查线反应速度不够，尤其是在冬季、雨季等外部环境较差时期，受雨雪冰冻、泥石流滑坡等影响，不能确保人员能够安全到位，给抢险抢修工作造成极大的不便。目前，电网已基本建设完成的覆盖110KV及以上电压等级的网络行波系统、保护信息系统、故障录波组网系统均为独立系统，变电站内机器人巡视、无人机关键巡线等工作例行开展，当电网出现故障和异常时各系统独立发挥作用，无法实现信息共享，不能实现对故障和异常的综合分析判断。国家电网有限公司发布的2019年1号文件，要求推进泛在电力物联网建设，本文结合电网目前的情况，拟整合网络行波、保护信息、故障录波、线路杆塔数据资源，实现信息共享，开展大数据分析，实现电网故障和异常的精确全面定位，并利用变电站内机器人巡视、无人机巡线等手段，对藏区电网大数据综合数据分析泛在提升。主要针对设备日常巡视、电网出现故障和异常情况、严重自然灾害巡视时，通过行波数据、保护信息数据、故障录波数据、线路杆塔可见光等数据共享分析后，可获取电网故障的全面信息、形成综合分析报告、提高分析判断的准确度，并在最短时间提供电网故障和异常的精确区段、故障类型等的数据，利用变电站内机器人巡视、无人机巡线等手段确定故障信息，为专业管理和现场人员开展抢修和调度等工作提供技术支撑，便于电网快速恢复供电。

关键词：综合数据分析;泛在物联网;故障分析;机器人巡检;无人机巡检

O引言

2019年1月13日，国家电网有限公司发布的2019年1号文件中，排在年度重点工作首位的就是：推动电网与互联网深度融合，着力构建能源互联网。具体内容是：“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量，以及培育发展战略性新兴产业，提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网，相辅相成、融合发展，形成强大的价值创造平台，共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。与此同时，也给电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量等提出了更高的要求。但是随着新能源发电占比升高，电网形态日趋复杂，电力潮流和电网故障演化机理不断由可预见向难以预见演变，这对电网的安全稳定运行提出了新的课题。但是物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑，RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。

一藏区电网现状

（一）藏区电网主要面临问题

藏区电网面临的主要问题包括：（1）地理环境、气象条件恶劣;（2）设备设防标准低，线路跨度较大，人工巡线、故障查找等效率效能不高，从当前的巡检方式来看，仅能满足杆塔巡检到位，线路档距中间受交通条件的限制，无法到达，因此巡检工作存在大量“真空”地带;（3）州内幅员面积广，交通工具主要依靠汽车，故障查线反应速度不够，尤其是在冬季、雨季等外部环境较差时期，受雨雪冰冻、泥石流滑坡等影响，不能确保人員能够安全到位，给抢险抢修工作造成极大的不便;（4）地域辽阔，主网普遍存在单线单变、串联供电、T接等现象，负荷倒供能力较差，电网固有运行风险及检修引发的电网风险较高，风险管控压力大。例如四川西北部地区，地处青藏高原东南缘，横断山脉北端，地貌以高原和高山峡谷为主。西北部的丘状高原属大陆高原性气候，冬季严寒漫长，夏季凉寒湿润，年最低温度零下30℃。高山峡谷地带，随着海拔高度变化，气候从亚热带到温带、寒温带、寒带，呈明显的垂直性差异，海拔2500米以下的河谷地带降水集中，蒸发快，成为干旱、半干旱地带，海拔2500～4100米的坡谷地带是寒温带，日温差超20℃。

（二）系统建设、设备配置情况

针对藏区的实际情况，电网设备的管理人员根据现场需求，作了极大的努力。因线路跨度较大，巡线难度较高，根据电网的特点，建设了行波故障测距系统、保信子站、故障录波、输变电设备三维建模，机器人巡检等系统。

1.行波测距系统配置

行波测距法是根据行波理论实现的测距方法。行波法原理：利用行波在故障点和测量点之间传播的时间差来测量故障距离，行波法不受故障点过渡电阻、线路结构等因素的影响，测距精度高