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[摘 要]为了解决传统的输电线路运维管理模式存在运维量大、运维难度高、管理要求难以控制等问题,本文通过引入网格化管理思路和风险权重系数计算方法,通过对线路运维区域网格划分方法及编码规则、杆塔精细化库建设以及网格风险评估与运维策略制定研究,提出一种输电线路网格化运维策略的管理新模式。最后,将网格化运维管理策略成功应用于管理系统平台,有效解决了目前线路运维过于粗放、效率不高和资源浪费等问题,实现了线路运维的精益化管理。
[关键词]输电线路;运维策略;网格化;管理模式
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0101-01
随着电网建设的迅速发展,电力系统的规模不断扩大,在复杂气候条件下的电网运行安全越来越受到关注。架空输电线路是电力系统传输电能的关键通道,也是电网重要的组成部分和连接电力供需方的桥梁,它的安全运行直接关系到电网的安全、畅通,关系电力能源能否经济可靠。
1 目前架空线路运行维护存在的问题
1.1 巡检问题
目前,电网公司运维线路长,并且每年除常规巡线、检修任务外,一线运维人员还承担特维特护、防灾应急工作任务,造成运维人员严重短缺。目前采用的巡检方式也较为单一,主要是以输电线路为巡检对象、人工巡检的方式进行,没有针对同一区域,并把巡检对象细化到每一基塔的精益化巡检。
1.2 运维问题
输电线路作为电网脉络的主要组成部分,运维环境均在野外开展,而野外恶劣的工作环境对运维工作带来一定挑战,大容量、超高压、长距离、偏远山区输电线路占比很大,传统人工巡检相当困难,无法完成超远距离、超视距、复杂环境的巡检任务。若能针对同一区域内的输电线路进行巡检,将有效解决这一难题。
1.3 管控问题
目前存在“单线单变”供电问题严重,供电结构薄弱、可靠性较低等问题给线路的管控提出了更高的要求。其次,特维线路较多, 现阶段电网输电线路管控级别是以线路为单位,没有专门针对每一基杆塔的详细管控策略,这就导致了区域要求不具体,管控主体不突出,出现特殊区段遗漏等问题。在同气象条件、同地质情况的同一区域,按线路巡检的方式往往只抢修出现问题的某条线路,而附近仍存在同样风险问题的另一线路却被忽略了,直到出现问题才会引起重视。
2 网格化管理
2.1 网格化管理概述
网格化管理,即根据属地管理、地理布局、现状管理等原则,将管辖地域划分成若干网格状的单元,并对每一网格实施动态、全方位管理。网格化管理利用现代信息技术和各网格的协调机制,使各个网格单元之间能有效地进行信息交流,透明的共享组织资源,以最终达到整合组织资源、提高管理效率的现代化、数字化管理模式。网格化管理模式是网格技术的延伸。网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术,其目标是实现网络虚拟环境上的高性能资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。
2.2 网格化管理的优势
网格化管理具有以下几方面优势:第一,网格化管理使管理精细化,操作起来也更加精准,基于网格的管理权责明确,便于任务分配和风险管理;第二,网格化管理可根据地理、经济、气象、风险等综合因素考虑,为管理提供优先级,可大大减少管理成本;第三,网格化管理可整合组织资源,优化资源配置,网格资源不仅仅隶属各个网格单元,而且属于整个网格系统,组织结构通过网格资源对各部门资源动态控制和协调管理。
3 输电线路的网格化管理模式研究
3.1 网格划分方法及编码规则研究
网格划分原则是架空线路网格化管理方法的基础,制定划分方法需要针对贵州电网区域内从事线路运维工作人员数额和地形参考,对网格的大小和起点进行计算。根据计算获取的网格大小设置格网间距,实现架空线路网格划分;并对划分后的网格编码规则进行研究,制定编写规范的网格编码,编码要求与各格网一一对映,具有唯一性、代表性。
3.2 杆塔精细化建库
针对每一基塔进行精细化建库。以单条输电线路为单位,建立一套输电线路基本信息、杆塔基本信息、线路断面图、特殊区段信息及配套设备等信息的综合图册,其内容包含了风区、冰区、污区、地质灾害区、林区、工业规划区、人口聚集区等专题信息,以及所处的风险隐患、气象条件、地形情况、健康水平等,全面把握每一基塔所处的环境和详细情况。
3.3 区域管控新模式
针对不同风险区域,制定区域风险等級,结合线路杆塔的运维要求和运行情况,对区域进行划分,把以线路为对象的运维方式转变为以区域杆塔为对象的运维方式,实现设备风险管控的精确定位。
(1)风险源自动识别、提取与统计研究。由于输电线路风险源涉及覆冰、雷击、风偏、地闪、污闪和地质灾害,并且还与林区、工业规划和人口聚集等相关,因此需要电气工程、气象水文、地质灾害等相关一线运维管理人员协同,结合历史运维管理成果,对网格化风险源的数据进行界定、相关信息提取、统计分析与影响等级划分研究。
(2)网格内风险权重计算方法研究。
对自然灾害进行空间分析,得出电网范围内各风险源的分布信息;结合相关单位对各风险源的等级划分原则及各风险源对输电线路影响等级及危害程度,制定网格内各风险源的权重计算方法,研究风险等级划分的量级和标准;进行各风险源与电力设施相关性研究,形成二者的相关性成果。
(3)网格内风险评估与运维策略制定研究。
以单个格网为单位,研究建立科学的风险评估方法,并运用运维实践对其进行修订;根据风险评估结果,制定网格内风险评估方法与运维策略。
3.4 网格化管理系统建设
开发二维平台系统,实现基于网格对象的电网架空线路精益化运维管理系统软件平台。该系统平台可以查询电网现有风、冰、雷、污等专题图,各基础地图,专题地图,遥感影像地图等;可以实现智能拓扑分析格网内架空线路安全主要风险源,并实现运行风险的自动甄别;可以通过各影响源赋权重合理测算运维需求,并以格网化计算运维工作量。进行三维系统平台开发,实现三维输电杆塔建模及展示;可以实现三维距离量测、电线风摆等功能展示。
4 架空线路网格化管理的优点
(1)网格化管理可精细化架空线路巡线权责,使巡线范围和巡线员有效对应,可充分调动网格内人力物力资源维护线路安全。
(2)网格化管理是数字可视化管理,便于对巡线的动态管理和线路安全实时把控,此外网格化管理系统具有可扩展功能,可实现架线路巡线实时信息采集和线路安全预警以及灾害抢修管理等功能拓展。
(3)网格化管理可结合风险、经济、人力等因素划分巡线优先级,调控巡线周期,合理安全巡线人力资源和成本。
(4)架空线路网格化管理便于实现资源调配,通过仓储所在网格和线路所在网格进行拓扑分析,通过考虑路径、仓储内容、地形等实现线路抢修资源调配的最合理方式。
5 结语
综上所述,传统的输电线路运维管理模式存在运维量大、运维难度高、管理要求难以控制等问题。考虑网格化管理优势和传统架空线路管理弊端,借鉴新型的网格化管理方法,结合线路运维策略要求,提出一种输电线路网格化运维策略的管理新模式。
参考文献
[1]梁昌贵.架空输电线路状态运行维护管理办法研究[J].广东科技,2014(20):74-74,63.
[2]张龙涛.关于架空输电线路状态运行与维护管理措施探讨[J].水电与抽水蓄能,2015(16):51-52.
[3]张红(Zhang Hong).架空输电线路状态运行与维护管理研究[D].北京:华北电力大学电气与电子工程学院,2012.
[4]区远佳,夏晓斌.架空输电线路状态运行与维护管理研究[J].华东科技,2014(12):269-269.
[关键词]输电线路;运维策略;网格化;管理模式
中图分类号:TM75 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)43-0101-01
随着电网建设的迅速发展,电力系统的规模不断扩大,在复杂气候条件下的电网运行安全越来越受到关注。架空输电线路是电力系统传输电能的关键通道,也是电网重要的组成部分和连接电力供需方的桥梁,它的安全运行直接关系到电网的安全、畅通,关系电力能源能否经济可靠。
1 目前架空线路运行维护存在的问题
1.1 巡检问题
目前,电网公司运维线路长,并且每年除常规巡线、检修任务外,一线运维人员还承担特维特护、防灾应急工作任务,造成运维人员严重短缺。目前采用的巡检方式也较为单一,主要是以输电线路为巡检对象、人工巡检的方式进行,没有针对同一区域,并把巡检对象细化到每一基塔的精益化巡检。
1.2 运维问题
输电线路作为电网脉络的主要组成部分,运维环境均在野外开展,而野外恶劣的工作环境对运维工作带来一定挑战,大容量、超高压、长距离、偏远山区输电线路占比很大,传统人工巡检相当困难,无法完成超远距离、超视距、复杂环境的巡检任务。若能针对同一区域内的输电线路进行巡检,将有效解决这一难题。
1.3 管控问题
目前存在“单线单变”供电问题严重,供电结构薄弱、可靠性较低等问题给线路的管控提出了更高的要求。其次,特维线路较多, 现阶段电网输电线路管控级别是以线路为单位,没有专门针对每一基杆塔的详细管控策略,这就导致了区域要求不具体,管控主体不突出,出现特殊区段遗漏等问题。在同气象条件、同地质情况的同一区域,按线路巡检的方式往往只抢修出现问题的某条线路,而附近仍存在同样风险问题的另一线路却被忽略了,直到出现问题才会引起重视。
2 网格化管理
2.1 网格化管理概述
网格化管理,即根据属地管理、地理布局、现状管理等原则,将管辖地域划分成若干网格状的单元,并对每一网格实施动态、全方位管理。网格化管理利用现代信息技术和各网格的协调机制,使各个网格单元之间能有效地进行信息交流,透明的共享组织资源,以最终达到整合组织资源、提高管理效率的现代化、数字化管理模式。网格化管理模式是网格技术的延伸。网格技术是近年来国际上兴起的一种重要信息技术,其目标是实现网络虚拟环境上的高性能资源共享和协同工作,消除信息孤岛和资源孤岛。
2.2 网格化管理的优势
网格化管理具有以下几方面优势:第一,网格化管理使管理精细化,操作起来也更加精准,基于网格的管理权责明确,便于任务分配和风险管理;第二,网格化管理可根据地理、经济、气象、风险等综合因素考虑,为管理提供优先级,可大大减少管理成本;第三,网格化管理可整合组织资源,优化资源配置,网格资源不仅仅隶属各个网格单元,而且属于整个网格系统,组织结构通过网格资源对各部门资源动态控制和协调管理。
3 输电线路的网格化管理模式研究
3.1 网格划分方法及编码规则研究
网格划分原则是架空线路网格化管理方法的基础,制定划分方法需要针对贵州电网区域内从事线路运维工作人员数额和地形参考,对网格的大小和起点进行计算。根据计算获取的网格大小设置格网间距,实现架空线路网格划分;并对划分后的网格编码规则进行研究,制定编写规范的网格编码,编码要求与各格网一一对映,具有唯一性、代表性。
3.2 杆塔精细化建库
针对每一基塔进行精细化建库。以单条输电线路为单位,建立一套输电线路基本信息、杆塔基本信息、线路断面图、特殊区段信息及配套设备等信息的综合图册,其内容包含了风区、冰区、污区、地质灾害区、林区、工业规划区、人口聚集区等专题信息,以及所处的风险隐患、气象条件、地形情况、健康水平等,全面把握每一基塔所处的环境和详细情况。
3.3 区域管控新模式
针对不同风险区域,制定区域风险等級,结合线路杆塔的运维要求和运行情况,对区域进行划分,把以线路为对象的运维方式转变为以区域杆塔为对象的运维方式,实现设备风险管控的精确定位。
(1)风险源自动识别、提取与统计研究。由于输电线路风险源涉及覆冰、雷击、风偏、地闪、污闪和地质灾害,并且还与林区、工业规划和人口聚集等相关,因此需要电气工程、气象水文、地质灾害等相关一线运维管理人员协同,结合历史运维管理成果,对网格化风险源的数据进行界定、相关信息提取、统计分析与影响等级划分研究。
(2)网格内风险权重计算方法研究。
对自然灾害进行空间分析,得出电网范围内各风险源的分布信息;结合相关单位对各风险源的等级划分原则及各风险源对输电线路影响等级及危害程度,制定网格内各风险源的权重计算方法,研究风险等级划分的量级和标准;进行各风险源与电力设施相关性研究,形成二者的相关性成果。
(3)网格内风险评估与运维策略制定研究。
以单个格网为单位,研究建立科学的风险评估方法,并运用运维实践对其进行修订;根据风险评估结果,制定网格内风险评估方法与运维策略。
3.4 网格化管理系统建设
开发二维平台系统,实现基于网格对象的电网架空线路精益化运维管理系统软件平台。该系统平台可以查询电网现有风、冰、雷、污等专题图,各基础地图,专题地图,遥感影像地图等;可以实现智能拓扑分析格网内架空线路安全主要风险源,并实现运行风险的自动甄别;可以通过各影响源赋权重合理测算运维需求,并以格网化计算运维工作量。进行三维系统平台开发,实现三维输电杆塔建模及展示;可以实现三维距离量测、电线风摆等功能展示。
4 架空线路网格化管理的优点
(1)网格化管理可精细化架空线路巡线权责,使巡线范围和巡线员有效对应,可充分调动网格内人力物力资源维护线路安全。
(2)网格化管理是数字可视化管理,便于对巡线的动态管理和线路安全实时把控,此外网格化管理系统具有可扩展功能,可实现架线路巡线实时信息采集和线路安全预警以及灾害抢修管理等功能拓展。
(3)网格化管理可结合风险、经济、人力等因素划分巡线优先级,调控巡线周期,合理安全巡线人力资源和成本。
(4)架空线路网格化管理便于实现资源调配,通过仓储所在网格和线路所在网格进行拓扑分析,通过考虑路径、仓储内容、地形等实现线路抢修资源调配的最合理方式。
5 结语
综上所述,传统的输电线路运维管理模式存在运维量大、运维难度高、管理要求难以控制等问题。考虑网格化管理优势和传统架空线路管理弊端,借鉴新型的网格化管理方法,结合线路运维策略要求,提出一种输电线路网格化运维策略的管理新模式。
参考文献
[1]梁昌贵.架空输电线路状态运行维护管理办法研究[J].广东科技,2014(20):74-74,63.
[2]张龙涛.关于架空输电线路状态运行与维护管理措施探讨[J].水电与抽水蓄能,2015(16):51-52.
[3]张红(Zhang Hong).架空输电线路状态运行与维护管理研究[D].北京:华北电力大学电气与电子工程学院,2012.
[4]区远佳,夏晓斌.架空输电线路状态运行与维护管理研究[J].华东科技,2014(12):269-269.