论述输电线路在线监测技术的应用论文_梁海庆1,梁海东2,梁烨3,傅帅4

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国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司,辽宁葫芦岛1250011,2,4

国网辽宁电科院,辽宁沈阳 1100063

摘 要:输电线路网络的覆盖范围非常广,所处地段往往地形复杂,环境恶劣,日常巡线工作面临着很大的难度,维护检修的工作量也非常大。为了确保输电网络安全稳定运行,有效解决输电线路太长而导致人力资源不足等方面的问题,必须借助现代化先进的输电线路在线监测技术及其相应的监测设备,尽快建立监控中心,从而转变输电线路的“状态检修”模式,为更加科学、准确、客观地收集信息、处理信息以及评价机器设备性能等各个方面提供强有力的技术支撑。

关键词:在线监测;输电线路;应用

1 在线监测系统构成

1.1数据采集部分

自动数据采集部分是由不同类型的探头组成的,负责采集系统需要的各种数据。自动数据监测系统对于线塔垂直度、漏电电流、绝缘子状态、气象数据、电缆的运行状态等数据进行全天候的采集。同时对于重点部位进行全天候的视频监控。手动数据采集部分是由巡查工以及其佩戴的相应探头设备组成的,负责对某一区域内的特定数据进行加强收集。是输电电路在线监测系统最为基础的系统之一。

1.2数据传输部分

目前的监控系统,因为受到稳定性的影响,多数采用GSM网络和GPRS网络与中心进行通讯,GSM网络又叫全球移动通讯系统Global Systemof Mobile Communication,是现在使用人数最多的移动电话通讯技术。基于GSM的通讯技术因为其出众的稳定性,被应用在中国的神州行和全球通上。GSM网络部可以用来通话和发送短信息,在给通话用户提供稳定的通讯服务的同时,GSM可以同样稳定的为电力监控系统提供稳定的网络支持。GPRS网络,也就是通用分组无线服务技术(General Packet Radio Service)的简称,可以供GSM用户使用的移动数据业务。GPRS系统与GSM网络是珠联璧合的一对,虽然现在作为2.5G的GPRS+GSM通讯技术,已经没有办法满足大部分个人用户的通讯信息量,但是,GPRS+GSM的通讯模式在电力监控方面的稳定性还是不容小觑的。

1.3核心服务部分

数据接收功能就是通过GPRS和GSM的局端设备将辖区内各个探头采集的数据汇总起来,通过一定的工业交换和工业网桥设备将数据整包发送给具有数据存储功能的服务器。数据接收功能模块是输电线路监测系统硬壳的最里层,被庞大的GPRS和GSM设备环绕的核心服务器组是一组标准的机架式或者刀片式服务器,这些服务器接入专用互联网系统,供各层调度使用通用设备随时取用数据。

数据同步功能是指不同的数据存储服务器之间,可以相互对等的调用和比较数据,这项功能可以在应用层软件中实现,也可以使用硬件设备直接实现。使用硬件设备直接实现可以提供稳定性更加出众的数据同步功能。数据存储功能是输电线路监测系统的最核心部分,也是输电线路监测系统与电力监控系统对接的核心部分。因为Oracle数据库系统特别适合频繁存取的大记录集数据库的操作,所以,输电监测系统的数据存储服务器目前一般采用Oracle服务器实现。

1.4数据调用部分

在区调、地调甚至安全管理部门和电力管理部门的相应授权终端上,都可以通过一定的授权方式调用输电线路在线监测系统的相关数据。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆输电线路在线监控系统同开关量监控系统、输电量及负载监测系统、变压器监测系统、气象数据同步系统、OA系统、电力ERP系统等系统整合形成电力监控系统。同时,一般的输电线路在线监测系统会给出数据接口,允许授权系统调用其数据库,比如现在各行业都有整合信息闭调度系统的趋势,如何给未来的电力信集闭调度系统提供完整的数据接口,也是数据调用部分考虑的问题。

2 输电线路在线监测技术的应用

2.1覆冰在线监测技术的应用

这种技术是针对导线的覆冰状况实施实时监测,从而保证在天气状况比较恶劣的条件下能够实现对高压输电线路和变电站绝缘子等覆冰状况实施实时在线监测。充分利用科学先进的监测分析方法以及建立数学模型从而分析监测数据信息,将有可能出现冰雪灾害的线路提前进行预测,并及时向有关输电线路维护工作人员进行报警,从而有效预防断线、倒塔、冰闪以及舞动等各种灾害事故造成的伤害。覆冰在线监测技术的基本工作原理是:监测导线倾斜角以及弧垂等有关数据信息,根据线路参数以及输电线路情况等进行研究分析,然后计算覆冰的重量以及厚度等相关技术参数,从而判定覆冰的危险级别,及时发出准确的除冰信息预警。除此之外,充分结合线路拉力的状况观测覆冰的具体情况,将拉力传感器安装在绝缘子串上,并对导线在覆冰以后的受力状况进行实时监测,同时对当地环境的温、湿度以及风向等数据及时进行采集,将收集到相关数据信息集市汇总并传递到监控中心,经过处理与分析,尽快预报输电线路冰情状况,从而发出除冰警报。

2.2导线微风振动监测技术的应用

导线微风振动往往会造成高压输电线路出现疲劳而断股,尽管其看似对输电线路不会产生太大的破坏力,然而其破坏往往比较隐蔽,长时间的不断积累,对高压输电线路造成的破坏性会变得更加严重。微风监测技术的基本工作原理是导线监测振动仪可以对导线以及线夹触点以外的适当距离的导线实施监测,特别是其对线夹弯曲的频率、振动幅度以及输电线路周边的风速、风向以及温度、湿度等各项的气象参数,根据导线自身的力学特点,对微风振动的具体状况、疲劳寿命等加以分析、研究以及判断。导线微风振动监测技术的运用不仅可以预防微风振动造成的危害,还可以为输电线路的防震设计提供技术依据。

2.3导线风偏舞动在线监测技术的应用

导线风偏舞动在线监测系统主要包括气象采集与风偏采集单元、子站以及数据信息处理等系统构成,通常在杆塔之上安装气象采集单元以及子站,而在导线上安装风偏采集单元。通过对气象风偏角、参数以及倾斜角等有关数据信息进行采集,利用无线网络传输到数据处理系统及时进行处理。运用导线风偏舞动在线监测技术,便于运行部门在特殊状况下采取相应的措施,此外,也为输电线路设计过程中综合考虑设计预防水平、气候环境条件等提供科学合理的技术依据。

2.4视频在线监测技术的应用

视频在线监测系统一般安装在人口比较密集区、林区以及那些交通事故发生比较频繁的地段,实时监测周边的状况,及时找出对输电线路构成威胁的行为,并能够及时采取纠正预防措施。视频在线监测技术必须借助视频压缩以及数据传输等相关技术,从而对输电线路本体状况以及周边环境参数及时进行监测。然而在视频监测的实践运行过程中,出现了数据传输量比较小、现场视频难以自行控制、信号不稳定等各种状况,伴随CDMA以及3G网络技术的迅猛发展,充分利用无线传输使得输电线路的远程实时监控可以实现。

3 结语

总而言之,从目前中国的在线监测技术的研究与开发进程来看,导线微风振动与风偏舞动以及视频在线监测技术等方面取得了十分重大的突破,并获得了非常广泛的应用,输电线路在线监测系统作为电力监控系统中关键的组成部分,应该会在不久的将来成为我们的电力监控工作智能化和现代化的道路上的助推剂。

参考文献

[1]刘丽榕,辛培哲.输电线路在线监测系统通信传输方式研究[J].电力系统通信,2011(04):20~25.

论文作者:梁海庆1,梁海东2,梁烨3,傅帅4

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期

论文发表时间:2017/7/14

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