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摘要:设备在线监测是为避免定期预防性试验及定期检修对设备检修“过渡”或“漏失”而采取的技术手段，可提高系统可靠性、降低经济损失。目前，已经成熟或实际运行的在线监测技术有输电线路绝缘子污秽在线监测系统、输电线路氧化锌避雷器在线监测系统等。本文基于在线监测技术应用实践，就防外力破外和故障定位展开进一步的探讨和研究，为在线监测技术的发展提供新思路。
关键词：输电线路在线监测技术；现状；应用
输电线路主要由铁塔、基础、导线、地线、金具、绝缘子等组成，构成组件的类型较少，但绝对数量较大，线路的任何一处出现故障都可能引起整条线路的停运，对电力系统的冲击巨大。随着经济和社会发展速度的加快，线路沿线污秽等级提升及鸟害影响造成的线路污闪问题日益明显。局部环境和微气象对线路安全运行的影响也是线路运行维护工作的重要难点。导线舞动和风偏所造成的危害也时有发生。对输电线路进行在线监测与故障诊断是提高电力系统可靠度的重要措施。通过各类在线监测装置及时评估线路存在的安全隐患并准确预警对输电线路的安全可靠运行具有重要意义。
1我国现有输电线路监测技术的应用
1.1覆冰在线监测技术
所谓的覆冰在线监测技术，是指在极端恶劣的天气条件下，对输电线路覆冰情况进行实时监测。覆冰在线监测技术利用了精确的监测方法和数学模型对监测数据进行分析，可以有效预测出可能发生冰雪灾害的线路段，然后向相关输电线路监测人员发出警报，通过采取科学有效的应对措施，降低损失。通过覆冰在线监测技术，可以有效降低断线、冰闪、倒塔、舞动等灾害事故的发生几率。而根据覆冰在线监测技术的工作原理，监测高压电线的倾斜角度和弧垂，以相关数据信息计算覆冰的厚度和重量，并对覆冰等级进行判断，以此来确定是否需要发出除冰预警信号。除此之外，通过拉力传感器也可在线监测输电线路覆冰受力情况，再通过数据的汇总做统一的分析处理，根据实际要求系统会发出除冰警告。
1.2杆塔倾斜监测技术
杆塔是支撑输电线路的基础，它的稳定性对于输电线路的平稳运行会产生重要影响。我国幅员辽阔，各地环境差异较大，例如在西北地区，高压电线杆塔就受地质、地表及外部自然环境的影响较为明显，而一旦高压电线杆塔不稳，出现倾斜等问题，必然会对输电线路的安全造成影响。针对这一问题，有关部门利用全球移动通信系统（GSM）实现了对杆塔的实时监测，当出现杆塔倾斜或其它异常情况时，系统就会及时发出预警信号。
1.3导线微风振动监测技术
结合相关经验，导线微风振动是输电线路运行过程中一个较为隐蔽的隐患，易导致线路疲劳断股，从表现上看，导线微风振动似乎不具有多大的破坏力，但实际上，量的积累引起质的改变，由于人们长期忽视，导线微风振动在达到一定程度后会带来更大的破坏影响。导线微风振动监测技术的主要原理是通过振动仪对输电线以及线夹触点以外一定距离的导线实施监测，结合输电线路周边的一些要素特征，进而计算得出微风振动影响下输电线的疲劳寿命，方便工作人员进行更换检修，以此来实现对输电线路的在线监测。
1.4视频在线监测技术
输电线路视频在线监测技术也有着非常广泛的应用范围，在一些人口密集区、交通事故多发区、以及鸟兽活动频繁的林区，视频在线监测技术都有着非常高的应用价值。通过视频在线监测技术，可以实现对上述区域的实时在线监测，可以及时掌握输电线路周围的情况，可以及时发现对输电线路有危害的行为，并采取及时有效的控制措施加以防范。当前输电线路在线监测技术多采用视频压缩技术、数据传输技术等，能够实现对环境参数的监测，同时通过视频录像还是及时发现输电线路出现问题的原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但也需要指出的是，数据传输量问题、信号强度问题、现场视频自由控制问题，这些问题都需要在以后的技术发展中不断改进。
1.5输电线路导线舞动监测
导线舞动会严重损害线路，造成螺丝变形、金具断裂、塔材、导线落地、折断，出现大面积停电。其原理是：根据档距和线路的具体情况，在导线中安装适当的导线舞动监测仪，并采集3个方向的加速度信息，依据对监测点基本信息，分析线路的舞动半波数及计算导线运行的轨迹相关参数，判断舞动危害，从而发出报警，避免倒塔、放电等事故的发生。
2存在的问题
由于在线监测技术及相关装置研究发展时间较短，且监测装置运行环境恶劣，导致其在稳定性、可靠性及监测精度等方面还存在一定不足，主要体现在如下几个方面：
(1) 监测装置稳定性与可靠性不足。由于缺乏统一的行业标准，部分在线监测装置制造标准偏低，直接导致相关装置故障率较高，信息处理能力差，频繁发生误报警、漏报警等问题。
(2) 监测精度及电磁兼容性能不足。受限于当前传感器技术发展水平及特征量选取等因素，部分在线监测装置测量精度与离线测量结果存在较大偏差，且部分监测装置抗电磁干扰性能较弱，使得测量结果可信度较低。
(3) 相关理论不够完善。诸如污秽绝缘子闪络和导线舞动等机理研究还未有统一的研究结论，对在线监测结果的准确性造成一定的影响。
(4) 故障诊断算法有待优化。目前部分故障诊断技术还停留在实验室模拟或仿真分析阶段，部分实际使用的诊断算法评估准确性还有待提高。
(5) 信息孤岛问题突出。现有在线监测装置大都根据某一类监测需求设计，从而导致监测信息重复性较高，且由于各类监测信息的数据格式和接口不同，使得信息交互困难，形成信息孤岛。
3 提升在线监测设备可靠性思路
3.1提升通信稳定性
现有在线监测装置普遍采用3G/GPＲS公网进行数据的通信传输，但受运营商网络条件限制，如在每天网络使用高峰时段，在线监测通信的稳定性常因此时的数据带宽低而受到影响。针对该问题，考虑利用远距离WiFi技术建立专用通信网络来解决通信带宽不足的问题。
3.2提升视频监测摄像头可靠性
目前，室外球机通过透明罩将摄像头跟外界隔离，可是当环境温度比较低，湿度比较大且早晚温差很大的时候，在球机的表面以及内部容易结冰结雾。因此摄像头无法拍摄到现场的照片，照片是一片模糊，严重影响视频在线监测装置的使用。目前市面上的视频在线监测装置还未有这方面的解决方案，有必要设计一种既可防冰又可防雾的高可靠视频监测摄像头。
3.3确保有效
供电大多数在线监测装置普遍采用电池进行供电，而在新电池技术巨大突破之前，电池的储电容量始终是在线技术有效供电的瓶颈。因此，需研发出一种新型电池电能管理技术来合理使用电池电量。但受电池容量制约，仅使用电池管理技术合理使用电池电量，也只能有限提升电池的供电时长，故采用风光互补供电技术以保证在线监测装置的长期持续正常工作。
我国电网的发展将提高运用的安全性、可靠性和经济性放在首位，实现降低用户费用、节能减排的目标，为输电线路在线监测技术的指明了发展方向，在线监测技术是输电网运维管理的一种趋势性的必然手段，只是目前存在不足，尚待长期实践。输电线路运行管理工作者应提高自身的业务水平，归纳和总结在线技术应用的缺陷，在技术上对在线监测提出改良建议，以此来引导和推进在线监测的改良。
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论文作者:周永成
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
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