摘要：随着高压输电工程的迅速发展，输电线路运行的状态与电网之间的联系更为紧密，对其产生的影响也愈加明显。当前通过对输电线路的运行实施在线装置监测，通过监测的数据反映出输电线路是否在安全有序运行，对于日常维护输电线路、对输电装备开展有效评估等方面意义重大。目前输电线路在线装置已经在电网的运行中得到了应用和推广，并且发挥着重要的作用。尤其是输电线路在线监测装置与通信网两者的有效结合，其取得的成就是非常显著的，有数据可以证实：装置在3000 m范围内的数据平均传输速率为12.1 M b/s,且数据传输速率均不低于10.8 M b/s.这两者的有效结合，为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，为快速反馈输电线路实时数据和命令提供了可能。
关键词：输电线路；在线监测；通信组网；应用；分析
1导言
随着高压输电工程的快速发展，输电线路运行状态对电网的影响日益突出。通过在线监测装置获取输电线路状态参量，对输电设备的状态评估、维修策略及维修计划具有重要意义。目前，输电线路在线监测装置在电网中已得到了初步应用，与输电线路状态检修相关的静态数据及定期检测获得的测试数据大部分已实现计算机管理。然而，随着电网规模的不断扩大，目前的输电线路监测装置存在分散配置、管理困难，互不关联、信息无法整合、系统庞大及资源浪费等问题，对输电线路实时运行状态的监测越来越困难。
2输电线路一体化智能监测装置研究
2.1输电线路监测参量分析
一是输电环境监测。我国电网广域分布，架空输电线路网络遍布全国，大部分位于山区，这类区域天气变化多端，输电线路极易受到强风、暴雨及高温等因素的影响。为经受住强风、暴雨及高温等恶劣气候的考验，实时监测输电线路区域的气候环境，对输电线路区域可能出现的气象灾害进行预报，有必要对输电线路区域的环境温度、湿度、风速、风向及雨量参数进行状态监测。
二是绝缘子监测。随着我国工业的快速发展及环境的不断恶化，绝缘子表面的污秽沉积物越来越严重。污秽沉积物主要来源于工业污秽和自然界盐碱、飞尘等，其中大量可溶性盐、酸和碱的积尘物是导致绝缘子闪络电压降低的主要因素；另外，在雾、露、融雪和小雨等高湿度天气下，盐类物质易溶解，使绝缘子表面电阻大大降低，造成绝缘子放电电压明显下降，导致了大量的绝缘子污闪事故。同时，绝缘子承受着输电导线的垂直荷重和水平拉力，在输电线路长期运行过程中，绝缘子极易遭受局部受损甚至破碎，上述因素将严重威胁绝缘子的稳定运行。因此，急需对绝缘子泄漏电流、拉力及倾角等状态参量进行状态监测。
三是杆塔监测。我国地质条件复杂多样，当输电杆塔位于煤炭开采区域、软土质区域、山坡区域、沙漠地带及河床地带等不良地质区域时，在自然环境和外界条件作用下，杆塔地基极易发生倾斜、振动、滑移和开裂等现象，进而导致杆塔变形与倾斜，甚至倒塔断线；同时，输电杆塔大多位于野外，塔材被盗事件时有发生，给当地的电力公司造成巨大的经济损失。杆塔作为输送电能的基础，维护杆塔安全并及时发现杆塔存在的隐患是输电线路监测的重要内容之一。因此，对输电杆塔倾斜、振动及位移等状态参量进行状态监测具有重要的意义。
2.2监测装置设计原则及架构
一是监测装置设计原则。输电线路监测装置的总体目标在于综合监测输电导线、杆塔及绝缘子等设备的主要状态参数，实现对输电线路运行状态和故障情况的在线监测、实时分析和综合评估，为输电线路状态检修提供重要的依据。
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二是监测参量。输电线路监测参量众多，大量监测传感器部署于杆塔、绝缘子或输电导线之上，与输电线路监测装置构建基本感知区域，以实现对杆塔周围环境信息感知。
3输电线路在线监测装置通信组网应用
随着光纤通信技术的发展，基于电力专网的EPON/工业以太网交换机技术/WIFI技术也逐渐成为输电线路状态监测系统的重要数据通信方式。装置在3 0 0 0 m范围内的数据平均传输速率为12.1 Mb/s,且数据传输速率均不低于10.8 M b/s.这两者的有效结合，为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，该文在输电线路在线监测装置研制形成的基础之上，通过对示范线路进行实地调研和考察，并结合自身工作经验，选取精确的监测点和中继点，对其输电线路在线监测装置通信组网的实际应用成效进行研究。在输电线路在线监测系统装置中，通信组网的应用需要先进的科学技术作为重要依托，也是组成输电线路在线监测装置系统中必不可少的部分。在输电线路在线监测装置中渗入通信组网技术，在很大程度上提高了监测装置对输电线路监测的精确度和广泛度，使其更好地确保我国输电线路安全、降低输电线路出现安全事故的发生率起到重要的促进作用。
在我们日常的输电线路监测装置中，已经逐步应用到了通信组网络技术，而且多数采用的是光纤通信技术，相比较其他通信技术，光纤技术在我国基本上趋于成熟，并在日常输电电路在线监测装置中发挥着自己不可替代的作用。光纤通信技术目前已经摆脱了其他自然因素，如气候、温度、地理环境等因素对它的干扰和限制，而已经逐渐从主干网络的数据传输环节向接入环节迈进；同时，作为以太网技术的关键特征技术，分组交换技术也在从局域网向城域网甚至是广域网的方面进行延伸，这就在一定程度上拓展了输电线路监测系统装置对于我国输电线路在更宽、更广的领域实现有效检测，对传输电路中出现的故障问题能够及时的向电力监督管理部门发出警报，而且传播速度已经得到了人们的高度认可，其有具体数据可以证实：输电线路监测装置在3 000 m范围内利用光纤通网技术，其对监测数据的平均传输速率为12.1 Mb/s,且数据传输速率均不低于10.8 Mb/s。这就能够实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，有效的确保了我国线路在线装置在日常生活中对输电线路的有效监测。或者即使有输电线路出了问题，监测装置会借助先进的通信组网技术将有效信息传递给电力管理部门，及时采取有效措施排除输电线路出现的安全隐患问题，从根本上确保了我国电网安全有效的日常运行。
4结论
总而言之，首先结合输电线路需要监测的状态参量，提出了输电线路一体化智能监测装置的结构及装置间的通信方案，给出了输电线路一体化智能监测装置的设计原则与功能需求，指导了输电线路一体化智能监测装置的研制。其次依据实际输电线路状态参量监测需求，研制了输电线路一体化智能监测装置，装置具有较全的监测功能，且具备对外接口丰富、通讯方式多样化、结构精巧及集成度高等特点。
参考文献
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论文作者:董伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
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