人工智能在输电线路安全运行中的应用

杨学航　张旭召

摘  要：随着经济和社会的发展，社会各界对电力的需求越来越大，人们对输电线路的安全越来越重视。随着输电线路在电网中地位的日益提高，对输电线路的安全运行至关重要。造成输电线路故障的因素很多，除了线路本体的运行状态和设备状态，以及周围的环境状态，如温度和湿度，都会影响线路，导致线路异常运行。近年来，由于电力技术的快速发展，形成了一个复杂而紧凑的电网。传统的运行维护方法已经难以有效解决输电网络的复杂情况，运维方法抗干扰性能较差，在运行维护中存在较大的误差。基于此，本文就人工智能在输电线路安全运行中的应用进行详细探究。

关键词：人工智能;输电线路;安全运行;应用

引言

在当前阶段，电力系统非常复杂，涉及许多设备组件和操作系统。外部环境对设备有直接影响，导致系统故障的出现。一旦处理不及时，就会造成严重事故，中断电力系统的运行。为了提高电力系统运行的稳定性和安全性，有必要不断提高输电线路的实际运行性能，通过输电线路的安全运行，尽可能减少故障的发生。人工智能技术的合理使用，可以将人工智能技术直接应用到输电线路运行维护之中，在提升电气自动化水平的同时，打造出全面感知、高效处理的电力系统，保障输电系统的稳定性与可靠性。

1 人工智能

人工智能技术是一门能够模拟、研究和扩展，能够胜任人脑复杂工作的智能机械综合系统学科。它涉及的范围很广，包括机器人、语言和图像识别、专家系统等。20世纪50年代，人工智能的概念被提出。经过几十年的发展和演变，人工智能技术在各个领域的应用显示出了更大的优势。当人们首次应用人工智能时，他们主要利用其强大的计算推理能力。经过不断的实践和探索，人工智能的优势已经凸显，人工智能技术的相关理论也已经形成。此后，人工智能技术进入了快速发展阶段，并被赋予了强大的搜索能力，极大地提高了人工智能的稳定性，提高了人工智能技術在实际应用中的工作效率和控制精度。现阶段，人工智能技术正在逐步实现与计算机技术、电子信息技术的深度融合发展，对于进一步提升人工智能在海量数据信息处理方面的优势发挥了重要推动作用，使人工智能能够提供更加快速精准的数据信息，并且为现代科学技术的发展提供了重要技术支持。

2 输电线路运维系统应用的重要性

在当前的输电线路运行维护中，运行维护人员一般携带相应的检测设备对输电线路中的线路设备进行维修。但是，采用这种线路运维模式，故障定位时间长，运维效率不高，也会给运维人员带来一定的安全风险。因此，可以用传输线代替运维系统，通过设置在传输线上的运维监控终端实时监控传输线上的情况，从而采集传输线上不同区域的环境数据，并通过无线通信技术进行传输。此外，输电线路发电运维装置的应用可以实现对输电线路环境温湿度、有毒气体、可燃气体、火灾、水位等信息的实时在线监测。一旦发现某个指标出现异常，可以及时发出告警，输电线路的运维人员即可快速采取措施，在最大程度上降低输电线路发生故障的概率。同时该输电线路代运维装置的运行功耗较低，具备视频分析功能，可以有效实现输电线路的智能巡检，减轻人员巡检劳动强度。

3 人工智能在输电线路安全运行中的应用

3.1 终端布局

由于输电线路实际长度较长，为了对输电线路的全过程进行监控，需要设置更多的监控终端。如何优化多个输电线路监测终端设备的布局，是建设输电线路发电运维系统的关键技术。人工智能遗传神经网络技术的算法基础是神经科学。它可以模拟人脑的思维方式，对数据信息进行综合处理和分析。它广泛应用于优化计算领域。当使用神经网络进行优化计算时，只有经过反复迭代计算才能得到最终的优化计算结果。同时，应设置合理的收敛指标，以确保在迭代计算过程中，不会出现过多的迭代，也不会因为迭代次数少而得到的解不是最优解。采用遗传神经网络算法对输电线路监测终端进行优化后，一般每15米设置一个监测终端点，可以满足监测应用的要求，不会出现冗余。同时这样还能够充分发挥协调器节点的作用，在实际应用中也取得了较好的效果。如果所设置的监测终端节点过多，则会增加输电线路代运维系统的投资成本，故通过优化监控终端，也能够取得较高的经济效益。

3.2 绝缘子控制

绝缘子属于绝缘控制装置，可支撑导体绝缘体。在工业污染和自然环境污染的影响下，陶瓷表面会形成一层污染层。在电压和外部特定条件的影响下，污秽绝缘子会产生沿表面的污闪问题。污染还将直接威胁输电线路的安全运行。由此可见，绝缘子质量对线路的安全运行起着重要作用，绝缘子需要保持足够的机械强度和良好的绝缘性能。泄漏电流值能准确反映绝缘子表面的污染程度，泄漏电流更适合在线测量。在绝缘子泄漏电流监测装置诞生后，通过于绝缘子表层设置电流传感装置，能够针对泄漏电流大小进行实时监测。借助无线通信网络把监测数据顺利传输至监控中心，通过AI结合泄漏电流数据，对绝缘子表层污秽程度实施合理诊断，形成警告预示。

3.3 接地保护

不同电力系统的接线方式存在一些差异。实际传输处理应结合当前电力系统运行的差异，实现两类划分。如果电流较大，直接采用大电流接地处理方式。在实际运行中，当线路存在故障时，可选择人工智能技术进行故障识别，及时处理，直接切断线路。如果实际电流较小，可选择小电流接地方式。在操作环节，基于人工智能技术，满足信号保护的要求。故障发生后，要求在第一时间发出报警信号，也能满足电力系统连续运行状态的有效维护。在保护系统中，大电流接地系统包括执行系统，但逻辑层属于小电流接地系统。正常的运行状态下，电力系统中不会有零序电压出现，其分布点属于三相电压。在接入电压表之后，有独立电压显示出来。这一阶段，电力系统的实际运行出现了异常，如其中的某一项处于接地的状态，电力系统就有零序电压的表现。基于小电流继电保护系统直接发出警告信息，故障处理人员只需做好电压读数观察，就可以实现故障的判断。

3.4 线路运行

通过合理研发输电线路在线监测系统，可以提高输电线路的状态维护效果，在塔杆和线路中合理设置各种传感装置，便于对输电线路的运行状态和运行状态进行综合监测。输电线路通过在线监测的方法从传感器能够实时获取监测信号，随时利用无线网络把信号传输至监控中心，通过人工智能诊断输电线路状态、性能以及所存在的各种潜伏性故障。

3.5 智能电网

继续推进线路自动化改造，提高输电自动化线路的覆盖率和实用性。构建具有故障自愈能力的自动化智能电网，快速发现缺陷和隐患，快速隔离故障，提高供电可靠性。同时打造智能电网可视化信息管理平台，充分利用集成营销、输电、调度、规划等多业务信息，深入挖掘电网多维度数据。

结束语

综上所述，输电线路是电力系统中的重要设备，其运行的可靠性将直接影响用电安全。人工智能技术的应用和发展离不开各种基础硬件的支持，软件统称也是人工智能的核心技术。近年来，人工智能相关技术在输电线路故障诊断和状态检测中的发展和应用，进一步提升了输电线路可靠性和安全性，减少了事故发生的概率，为输电线路在线检测发展提供全新途径。

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