智能输电线路状态监测代理的研究与设计张三春论文_张三春

智能输电线路状态监测代理的研究与设计张三春论文_张三春

摘要:在当前的输电线路状态检测系统中没有具有统一标准的数据传输协议和存储模式,需要设计输电线路状态监测代理装置将监测装置与主站系统的联系进行替代。编写出了一套以3C2440处理器为基础的嵌入式Linux设计方案,对通信接口进行了具体的设计,并对数据传输格式进行了统一的要求。该系统在直流联网工程中发挥了重要的作用,能够实现高压输电线路有效的运维管理。

关键词:智能电网;输电线路;状态监测;状态监测代理

一、输电线路在线监测系统概述

在合理的使用输电线路在线监测系统的基础上,促进系统集成目标的实现,从而将管理平台的建立工作落实到位,在设备自身泄露的帮助下,以及在设备自身感应的帮助下,取得能源,因此能够在不适用外部供电的情况下,将输电吸纳路设备运行状况的智能化监测工作落实到位。合理的使用在线监测系统,促进设备集成度的提高,延长设备的使用期限,同时该系统具有多种不同的功能,例如:实时监测功能、查询分析功能等等,从而可以在最大程度上促进输电线路运行质量的提升,并且该系统可以促进输电线路故障定位等功能的实现。

二、智能电网输电线路在线监测系统的基本构成分析

在对智能电网输电线路进行在线监测系统的设计时,需要把握好电网运行各环节的连接工作,比如电网其他系统与污秽、覆冰、雷电等输电线路运行状态监测的对接,通过建立智能电网输电环节的在线监测信息管理平台,并与在线监测系统设计要求相结合,完善智能电网输电线路在线监测系统的整体构架。

2.1在线监测系统中的基础平台概述

智能电网输电线路在线监测系统的重要组成就是基础平台,其在系统中是关键与基础部分,主要由服务总线、数据库、操作系统以及计算机等部分构成。另外基础平台还可以从气象监测、雷电定位等在线监测子系统获取输电线路在智能电网中运行的状态信息,从而根据这些信息为智能电网能量管理系统、生产管理系统等提供参考与依据,也为其他层面的系统开发应用提供了服务保障以及数据支持,促进了智能电网的安全运行。智能电网输电线路在线监测系统的基础平台主要具备的功能为:

(1)在线监测系统基础平台的系统管理功能:系统管理主要为异步管理、任务分担、冗余机制、应用管理、安全管理、网络管理、进程管理等提供技术支撑,同时结合安全可靠的监护手段促进监测系统的稳定运行。

(2)在线监测系统基础平台的信息交换功能:系统基础平台可以将服务总线与实时数据总线有机结合在一起,为在线监测系统的安全提供了跨机构与跨计算机的服务,保证了数据信息传输的准确性,为智能电网的信息分享与交换提供了条件。

(3)在线监测系统基础平台的统一管理功能:通过在线监测系统的基础平台,可以实现对智能电网输电线路的公共分享与统一管理,同时对电力设备通过维护科学分工、信息完全共享、属性有效关联、存储分布实时、统一命名等原则,可以实现对智能电网输电线路的完全共享与统一管理。

(4)在线监测系统基础平台的公共服务功能:包括数据统计、分享、存储等服务,为整个系统的运行提供了基础服务的功能。

2.2在线监测系统中的传感器概述

传感器在输电线路在线监测系统中的应用可以有效提高运行监测的效率与质量。在线监测系统除了要具备基础平台的功能支持外,还要及时评估与分析系统监测到的信息与数据,确保在线监测工作的可靠性与准确性。传感器在系统中起到信息校验的作用。在特定输电线路区域内需要针对气候环境来进行监测装置的分类,使其在整体系统中形成一个传感器的连接矩阵,另外还要实现对防汛监测、雷电检测、覆冰监测等子系统发送监测的预警信息,利用传感器来传输监测数据与信息,最后根据关键矩阵以及关联度来对监测的数据进行横向的校验与核对,评估智能电网输电线路在线监测的信息与数据,判断其是否准确。

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①要支持其他数据库与系统的接口,从而可以完成对监测信息的抽取;

②要支持TCP/IP、指定文件目录、网页搜索接口等服务端口的数据推送功能;

③气象监测、防汛监测、覆冰监测、污秽监测、雷电定位等子系统还可以利用接口来将输电线路状态监测预警信息传输到输变电监测系统中;

④采用文本格式与XML格式来进行数据的交换与组织。

2.3监测对象模型管理的设计

在设计智能电网输电线路在线监测系统的环节中,还需要管理好对象模块。在线监测系统的设计离不开动态建模工具的支持,利用建模工具可以结合实际情况来建立合适的模型,从而明确把握智能电网输电线路的相互关系。查看在线监测系统的数据交换与数据储存工作,可以提高输电线路在线监测系统运行的可靠性与透明度。监测系统在运行过程中会采集一定的监测数据,通过对数据的处理与分析,可以将散落在各个子系统中的监测数据进行整合关联,设计数据模型,将数据进行对象化的处理,结合输电线路实际运行状况,来对数据的类别进行判定。在线监测系统中的对象模块管理可以帮助用户实现设备模型的删除、修改、以及录入等功能,使得监测数据可以实时共享,具备模型的恢复、备份、导出、导入等功能。该设计环节可以将输电设备与监测设备之间的关系有效建立起来,使得整体监测系统可以与子系统形成一个清晰的映射关系,便于维护智能电网的运行。

2.4数据监测可靠性的校核在线监测系统在运行管理过程中,不仅要实现对监测数据的处理分析与采集,根据数据来建立对象模型,还需要检验与核对在线监测系统运行的可靠性,以保证此系统满足运行规范的设计要求,在检验与核对在线系统运行可靠性的时候需要通过传感器来完成。

三、应用研究

3.1检测预警系统

杆塔倾斜多为隐性故障,采用传统人员常规巡视的方法会耗费大量人力物力,且实施可靠程度难以保证。采用电力杆塔倾斜实时检测预警系统可以对不良地质区域中的杆塔实时进行X-Y双轴向倾角监测,为电力安全运行部门提供决策依据。同时监控中心可远程对监测前端进行各种倾斜预警参数的设置。

3.2输电线路等值覆冰厚度监测

能对恶劣气候环境下的输电线路线路覆冰监控系统进行实时在线监测,对冰雪天气下的覆冰导线进行预警,使线路维护部门随时了解前方输电线路等值覆冰情况,以防止由覆冰过多引起的线路跳闸停电、金具损坏、导线烧伤、拉倒杆塔等严重事故。

3.3输电铁塔气象巡检安全监控防盗系统

随着我国电网的发展延伸,通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多。若电力部门在设计时对微地形、微气象的认识不足,对沿线风口、峡谷、分水岭等高山局部特殊地段的气象资料掌握不够,便会因气象原因发生倒塔、断线事故。特力康科技研发的输电线路微气象区数据监测系统可对输电线路廊部的微气象区进行实时数据监测,预防恶劣天气给线路带来的灾害。

3.4输电线路导线温度监测装置

能实时监测导线电流、电压及导线温度数据,通过优化计算分析,在不突破导线允许温度极限值的前提下,充分挖掘线路的输送能力,以监测导线数据为依据适时提高输送容量,能够确规避输电导线增容带来的风险,保输电线路安全运行。

结语:

总而言之,智能电网在发展过程中需要及时监测输电线路的状态信息,及时发现故障问题,以便及时解决。在线监测系统在智能电网输电线路中的应用比较广泛,我们要把握好系统设计的重点,不断优化在线监测水平,从而加速智能电网的发展与完善。

参考文献:

[1]李冰彧.输电线路视频在线监测系统建设及探讨[D].北京:华北电力大学(北京),2017.

[2]张帝.智能电网输电线路在线监测系统的设计与实现[D].镇江:江苏科技大学,2017.

[3]幺明.高压输电线路在线监测系统的设计与研究[J].城市建设理论研究:电子版,2016(10).

论文作者:张三春

论文发表刊物:《中国电业》2019年11期

论文发表时间:2019/12/2

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