摘要：電能的輸配、使用對(duì)供電線路要求較高，多個(gè)原因可能導(dǎo)致線路運(yùn)行安全方面的異常，這要求加強(qiáng)管控能力。研究以輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行多見問題為切入點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上分析相關(guān)問題的應(yīng)對(duì)思路，并結(jié)合其特點(diǎn)探討具體控制技術(shù)，從智能化、信息化角度分析可行的問題控制方式，以服務(wù)未來輸配電及用電工程線路運(yùn)行管控工作，保證供電能力，提升供電穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：輸配電線路用電工程線路運(yùn)行線路老化

TheProblemsandTechnicalExplorationofSafeOperationofPowerTransmission，DistributionandPowerConsumptionEngineeringLines

ZHANGHe

SuzhouPowerSupplyCompany，StateGridAnhuiElectricPowerCo.，Ltd.，Suzhou，AnhuiProvince，234000China

Abstract：Thetransmission，distribution，andpowerconsumptionhavehighrequirementsforpowersupplylines，andmultiplereasonsmayleadtoabnormalitiesinthe safetyoflineoperation，whichrequiresstrengtheningcontrolcapabilities.Thisarticletakesthecommonproblemsinthesafeoperationoftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlinesasthestartingpoint.Basedonthis，itanalyzesthecorrespondingsolutionstotheseproblemsandexploresspecificcontroltechnologiesbasedontheircharacteristics.Fromtheperspectiveofintelligenceandinformatization，feasibleproblemcontrolmethodsareanalyzedtoservethefutureoperationandcontroloftransmission，distribution，andpowerconsumptionengineeringlines，ensurepowersupplycapacity，andimprovepowersupplystabilityandsafety.

KeyWords：Transmissionanddistributionlines;Powerconsumptionengineering;Lineoperation;Lineaging

電能是現(xiàn)代社會(huì)的核心能源之一，其輸配、使用需要依賴輸配電工程、用電工程以及各類工作元器件，包括供電線路在內(nèi)。目前多見的供電線路包括架空類線路、電力纜線等，前者一般通過桿塔設(shè)施架設(shè)在空中，以服務(wù)用電終端，后者可以敷設(shè)于地下，主要用于大范圍遠(yuǎn)距離電能傳輸[1]。值得注意的是，多個(gè)因素可能影響輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全，可能導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，甚至誘發(fā)人員傷亡等重大事故，分析輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行問題、應(yīng)對(duì)技術(shù)等，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1輸配電及用電工程線路運(yùn)行多見安全問題

1.1線路損壞

輸配電及用電工程線路運(yùn)行過程中，安全問題的成因、表現(xiàn)比較多樣，多見問題為線路損壞，包括內(nèi)芯熔斷、絕緣皮損傷等。內(nèi)芯熔斷是指線路的金屬內(nèi)芯部分或完全斷裂，以致電阻增加、電流不能有效通過，該問題一般因長(zhǎng)期高負(fù)荷作業(yè)、瞬時(shí)電流過大導(dǎo)致[2]。例如：室外部分的架空線路，可服務(wù)電能的輸配、為用電工程供電，陰雨天氣未能做好防雷擊，可能因直擊雷、繞擊雷破壞，導(dǎo)致線路內(nèi)瞬時(shí)電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其安全承受能力，進(jìn)而出現(xiàn)斷路問題。絕緣皮損傷是指供電線路外部復(fù)合材料制作的保護(hù)層出現(xiàn)損傷，包括焦黃、掉落、開裂等，造成上述問題的因素包括風(fēng)化因素、擠壓因素等。例如：地下部分電纜因擠壓、劃傷出現(xiàn)裂痕，室外架空線路因光照、水蝕出現(xiàn)破損[3]。供電線路出現(xiàn)損壞后，直接影響其工作能力和安全性，可能誘發(fā)電力火災(zāi)。

1.2設(shè)施老化

老化是輸配電及用電工程線路運(yùn)行的常見情況，由于所有供電線路均持續(xù)處于工作狀態(tài)，為電能輸配、傳輸提供通道，在電流作用下，其老化問題是無法避免的。例如：金屬內(nèi)芯，在電流作用下出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，其電阻也會(huì)持續(xù)增加，進(jìn)而加劇發(fā)熱老化問題。線路的絕緣外皮以及與線路有關(guān)的其他設(shè)施，也可能在持續(xù)工作一段時(shí)間后出現(xiàn)老化現(xiàn)象[4]。例如：用于電力系統(tǒng)安全控制的繼電保護(hù)設(shè)施，該設(shè)施長(zhǎng)期處于電磁工作環(huán)境下，受到線路放電、電腐蝕等因素影響，老化問題也往往不可避免，如果長(zhǎng)期未能更換，可能出現(xiàn)感知精度下降、不能敏銳發(fā)覺各類可能存在的安全問題，進(jìn)而誘發(fā)保護(hù)功能異常的情況，導(dǎo)致輸配電工程、用電工程線路運(yùn)行安全異常、故障[5]。

1.3供電穩(wěn)定性波動(dòng)

供電穩(wěn)定性波動(dòng)是指輸配電工程、用電工程線路運(yùn)行過程中，在能夠常規(guī)利用線路供電的情況下，出現(xiàn)供電能力波動(dòng)、輸送電能過量或不滿足使用需求的情況，其暴露的是線路參數(shù)控制能力下降的問題，可能導(dǎo)致供電中斷。從成因上看，除設(shè)施、部件老化或損壞外，線路設(shè)計(jì)參數(shù)不當(dāng)、內(nèi)芯截面積較小、缺乏補(bǔ)償機(jī)制、并網(wǎng)能力不強(qiáng)等因素均可能影響供電穩(wěn)定性[6]。例如：某些商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)的用電情況并不穩(wěn)定，日間、夜間、非工作日、假期的用電負(fù)荷水平是動(dòng)態(tài)變化的，在面向相關(guān)區(qū)域進(jìn)行電力系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，未能考慮其用電需要的變化情況，設(shè)計(jì)供電線路時(shí)，金屬內(nèi)芯的截面積過小，商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)非生產(chǎn)階段，其用電需求尚可得到滿足，進(jìn)入作業(yè)階段，商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)用電壓力激增，金屬內(nèi)芯截面積過小的情況下，線路供電能力不能滿足相關(guān)區(qū)域需要，形成穩(wěn)定性波動(dòng)、供電中斷等問題[7]。

2輸配電工程線路運(yùn)行安全問題應(yīng)對(duì)思路

2.1智能化

為應(yīng)對(duì)輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全問題，主要從技術(shù)角度出發(fā)，借助智能作業(yè)模式，降低各類安全問題的發(fā)生率。線路損壞、設(shè)施老化以及供電穩(wěn)定性波動(dòng)等各類導(dǎo)致輸配電及用電工程線路運(yùn)行質(zhì)量、安全性的因素往往帶有一定規(guī)律性，這為智能化技術(shù)的運(yùn)用提供了空間。例如：室外架空線路的斷線事故，多與雷雨天氣、大風(fēng)天氣影響有關(guān)，未來可以在智能技術(shù)的支持下，加強(qiáng)對(duì)輸配電及用電工程線路的實(shí)時(shí)控制分析能力，借助風(fēng)力傳感器、濕度傳感器感知室外環(huán)境，在出現(xiàn)極端惡劣天氣前適當(dāng)增加保護(hù)措施，包括提升線路桿塔的穩(wěn)定性、檢查避雷器的功能等，以智能技術(shù)服務(wù)輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全控制工作，提升其運(yùn)行質(zhì)量[8]。

2.2信息化

信息化是未來輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全問題管控的基本思路，是指借助各類信息技術(shù)、設(shè)施，替代或部分替代人工作業(yè)方法，以更及時(shí)、精準(zhǔn)的感知安全問題，或組織應(yīng)急處理。在輸配電及用電工程線路運(yùn)行過程中，包括上文所述的智能傳感在內(nèi)的多個(gè)環(huán)節(jié)擁有信息化改造的空間。以數(shù)據(jù)記錄為例，為保證輸配電、電能供應(yīng)的穩(wěn)定性，需要持續(xù)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的電能使用情況進(jìn)行收集，傳統(tǒng)人工作業(yè)法效率不高，也存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的可能。借助信息化技術(shù)，可遠(yuǎn)程完成用戶端信息采集、處理，并以信息技術(shù)組織加工挖掘，了解目標(biāo)區(qū)域用電情況基本特點(diǎn)、用電總量和波動(dòng)規(guī)律，以服務(wù)本地電力系統(tǒng)建設(shè)，形成比較合理的改造方法，包括金屬內(nèi)芯截面積變更、變壓器容量調(diào)整等，以減少輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全問題發(fā)生率。

2.3覆蓋性

考慮到輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全問題帶有一定的客觀性、不可預(yù)知性，為予以控制，還應(yīng)在組織安全問題控制時(shí)關(guān)注覆蓋性，將可能產(chǎn)生安全問題的各個(gè)工作環(huán)節(jié)、各工作線路以及其工作設(shè)施納入到控制范圍內(nèi)。以室外部分的線路監(jiān)測(cè)工作為例，可采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，利用現(xiàn)場(chǎng)終端工作設(shè)備，實(shí)時(shí)了解電路的工作情況，其系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

根據(jù)圖1所示模式，所有工作中的電力線路，均就近設(shè)置采集設(shè)備，采集線路的實(shí)時(shí)信息，包括圖像信息、工作電流水平等，并實(shí)時(shí)提供給電力系統(tǒng)進(jìn)行分析，再由工作人員根據(jù)分析結(jié)果下達(dá)各類管控指令。輸配電及用電工程線路工作有關(guān)的其他環(huán)節(jié)、設(shè)施，也按照此思路組織控制，實(shí)時(shí)了解線路、設(shè)備的各類信息，作為組織安全問題控制的依據(jù)，保證安全問題控制工作的覆蓋效應(yīng)。

3用電工程線路運(yùn)行安全問題控制技術(shù)

3.1線路損壞問題控制技術(shù)

線路損壞問題的控制，可以在智能化、覆蓋性原則下，以信息技術(shù)提供支持，可以按照?qǐng)D1所示模式，對(duì)線路損壞的隱患進(jìn)行預(yù)分析，根據(jù)分析結(jié)果提前下達(dá)處理指令，做到防患于未然，也可以根據(jù)分析結(jié)果快速進(jìn)行故障類別分析、定位，提升處理效率。以斷線事故為例，默認(rèn)某一輸電線路常規(guī)工作狀態(tài)下的額定電流參數(shù)為A，實(shí)際工作中，因老化因素、室外電氣因素影響，線路內(nèi)的電流往往會(huì)圍繞A波動(dòng)，可以一個(gè)帶有模糊線性特點(diǎn)的數(shù)集表示其電流參數(shù)的變化：

[min；-9；-39；HS；J-9；A；7；E；0H；0G；max]

數(shù)集中，min、max分別代表線路內(nèi)電流的最小理論值和最大理論值，可根據(jù)線路工作的一般信息以及大數(shù)據(jù)資料，確定其參數(shù)，并代入計(jì)算機(jī)中。當(dāng)線路無安全問題、不存在斷線情況時(shí)，其工作電流雖有變化，但不會(huì)超過min、max范圍。當(dāng)線路出現(xiàn)安全問題、斷線情況時(shí)，其內(nèi)部電流的水平會(huì)快速降低，并低于min值，直到與工作環(huán)境范圍內(nèi)的溫度接近、相同?？稍谥悄芗夹g(shù)支持下，實(shí)時(shí)收集線路電流參數(shù)并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，確定線路的工作態(tài)勢(shì)，進(jìn)行斷線區(qū)域定位和針對(duì)性處理，避免安全問題的影響進(jìn)一步擴(kuò)大。

3.2設(shè)施老化問題控制技術(shù)

設(shè)施老化問題帶有一定的客觀性，無法根本避免。實(shí)際工作中可以建立備用系統(tǒng)加以應(yīng)對(duì)。備用系統(tǒng)主要針對(duì)關(guān)鍵設(shè)施、線路提供備用服務(wù)，當(dāng)常規(guī)工作設(shè)備因老化嚴(yán)重不能繼續(xù)使用或出現(xiàn)故障、安全問題時(shí)，可啟動(dòng)備用設(shè)施繼續(xù)保持系統(tǒng)的供電能力。以用電系統(tǒng)的供電線路為例，可按圖2所示模式建立備用線路系統(tǒng)。

按照?qǐng)D2所示模式，系統(tǒng)內(nèi)擁有兩套功能相同、參數(shù)相同的供電線路。一般工作模式下，常規(guī)線路正常進(jìn)行輸配電、供電等工作，備用線路處于實(shí)時(shí)備用狀態(tài)?，F(xiàn)場(chǎng)端、遠(yuǎn)程端同步對(duì)常規(guī)線路的工作情況進(jìn)行分析，當(dāng)其出現(xiàn)工作異常、老化等安全隱患時(shí)，由遠(yuǎn)程端下達(dá)指令，現(xiàn)場(chǎng)端進(jìn)行工作系統(tǒng)切換，由備用線路系統(tǒng)替代傳統(tǒng)線路系統(tǒng)，負(fù)責(zé)輸配電、供電等工作，工作人員對(duì)常規(guī)線路系統(tǒng)進(jìn)行功能分析和必要更換、優(yōu)化。在無法根本杜絕設(shè)施老化問題的情況下，以此方式提升元器件老化問題帶來的安全隱患。

4結(jié)語

綜上所述，輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行的問題較多樣，成因復(fù)雜，需要以必要的技術(shù)性手段予以控制。現(xiàn)狀上看，輸配電及用電工程線路運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)的安全問題包括線路損壞、線路老化、供電穩(wěn)定性下降、參數(shù)控制能力下降等。從思路上看，可通過智能技術(shù)、信息技術(shù)提升上述問題的預(yù)防、控制效果，并關(guān)注其覆蓋效應(yīng)，具體工作中則應(yīng)結(jié)合問題成因、表現(xiàn)提升技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性，以保證輸配電及用電工程線路運(yùn)行安全，持續(xù)服務(wù)電力系統(tǒng)建設(shè)、發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王超，張海濤，鄭皓天，等.考慮客戶用電安全隱患的配電網(wǎng)脆弱線路風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)預(yù)警方法[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2024，43（2）：45-48，67.

[2]史亮，何慶莉.淺談?shì)斉潆娂坝秒姽こ叹€路安全運(yùn)行的影響因素及其技術(shù)應(yīng)用[J].通訊世界，2024，31（1）：94-96.

[3]石洪巖.輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行管控措施研究[J].流體測(cè)量與控制，2023，4（6）：66-69.

[4]黃海.高比例柔性負(fù)荷接入下的風(fēng)電場(chǎng)集電線路方法[J].電網(wǎng)與清潔能源，2023，39（10）：80-84，94.

[5]黃會(huì)琴.輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行的問題及其技術(shù)分析[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2023（7）：96-97，104.

[6]閆志剛.輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行問題及改善措施[J].光源與照明，2023（3）：197-199.

[7]朱秀錦.輸配電及用電工程線路安全運(yùn)行的問題及其技術(shù)探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2022（25）：29-32.

[8]徐揚(yáng).居民用電安全監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)研究與應(yīng)用[D].昆明：昆明理工大學(xué)，2021.