摘要：电网智能化运行，输电线路发挥着传输电能的作用。如果输电线路在运行的过程中产生故障，就会导致区域范围内的电力系统无法正常运行，引发大面积停电，对人们的生产、生活带来一定的影响。为了保证电网处于安全可靠的运行状态，就要提高输电线路的电能输送能力，对输电线路实施在线监测是非常必要的。本论文针对输电线路在线监测技术应用进行研究。
关键词：输电线路；在线监测；监测技术
引言
受大气候和微地形、微气象条件的影响，架空输电线路的冰灾事故频繁发生。在极端冰雪天气，输电线路会因大范围覆冰、部分线路的覆冰厚度超出线路机械承载能力而导致机械和电气事故。研究一种大范围、高效率监测电网冰情的方法能为电网运行方式的及时调整、融冰最佳时机的选择提供决策依据，从而保障电网在极端冰雪灾害条件下安全运行。
1在线监测系统的构成
在线监测系统由线路现场监测装置、数据传输系统、数据分析和显示系统组成。①线路现场监测装置：由相应的传感器组成，并利用这些传感器检测线路上的状态物理量，并将这些物理量转换为合适的电信号，传送到后续单元。②数据传输系统：对采集的信号，通过移动网络传输到电网主站系统。③数据分析和显示系统：对采集到的数据进行处理和分析，并根据需要最终显示出来。
2输电线路运行中对在线监测技术的应用
2.1输电线路应用在线监测技术需要满足的要求
输电线路运行中应用在线监测技术是非常必要的，可以确保输电线路安全稳定地运行。但是，在线监测技术在具体的应用中，需要满足各种要求。具体如下：其一，由于输电线路施工中，工作人员都是高空作业，就需要对设备的安装方式予以高度重视，力求安装简便，以使得输电线路安全运行。其二，为了确保输电线路的在线监测中，对于各项工作实施统一化管理，就要从设备安装标准的角度出发对数据信息传输方式以及数据信息的存储方式加以确定。其三，所安装的设备要能够切实地发挥作用，不可以成为输电线路运行中的薄弱点，也不可以对输电线路运行中机械设备的性能造成影响，导致设备无法安全可靠地运行。其四，所安装的设备要与电晕的标准相符合，而且还要符合无线电干扰方面的各项规定，以保证输电线路电气设备运行中性能可靠。其五，输电线路运行中对电磁场具有很强的抵抗力。由于输电线路处于露天环境中，需要能够对恶劣的气候环境具有很强的抵抗力，并不需要外界电源，也不需要技术维护，使得输电线路能够保持持续稳定的运行状态。
2.2输电线路杆塔倾斜监测
不少特高压输电线路经过的地区存在地基不稳的情况，在自然干扰力、重力以及应力的作用下，极易出现地面塌陷、滑坡以及崩塌等情况，这极易造成输电线路杆塔出现倾斜、地基发生变形，给特高压输电线路的安全运行造成严重影响。目前，全球移动通信系统杆塔倾斜监测报警系统装置已经广泛应用到220kV电压等级输电线路中，并发挥了良好的效果，并且全球移动通信系统杆塔倾斜监测报警系统装置能够很好的解决山区通信网络信号弱和信号干扰严重的情况，有利于保障输电线路的正常运行。
2.3提升电网装备抗衡冰灾能力
合理提升冰灾防治限度。传送电路结构设计权衡了各类相异地区的实际电力负荷需求及所需电压层级，选取差别式设计模式，然而伴随着当今全球性的气候变化趋势，极端恶劣天气时有发生，过去一些四季如春的地区也极有可能出现严重的冰雪气候，故此过去的冰灾预防基准已经不能完整满足现实的冰雪灾害发生情况，尤其是某类极端气候出现时我们无法抗衡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，增强传送电路冰灾防治基准是现实电网系统安全工作的头等要务。如此做法可提升传送电路抗衡冰灾的功能。由具体情况去观察，如果传送电路防范基准由30a提高到60a，其建设成本额度可增大3倍之多，在目前的短时间内根本不可能整体提升传送电路的冰灾防控基准。
2.4在线监测输电线路的气象和导线风偏情况
在具体的监测工作中，要在校验风偏的过程中将实际监测的依据提供出来，设计监测点的线路。检测中心对电能传输的过程中，线路所在区域的气候状况充分了解，对观测所获得的信息记录下来，做好相关资料的收集工作，对风偏计算中所采用的方法进一步完善。特别是输电线路杆塔上的瞬时风速以及风压系数、强风环境下导线运动状况以及运行轨迹等等信息都要详细记录下来，据此将设计标准制定出来。
2.5导线弧垂监测
输电线路的弧垂过小或者过大都将影响输电线路的安全运行。当弧垂过小时，导线承受的应力过大，在冬季气温过低时可能造成断线事故。当弧垂过大时，不能保证导线对地面的安全距离，大风时还有可能造成短路事故。导线弧垂受温度、应力、覆冰厚度、动态增容、环境风速等因素影响。在线监测系统采用倾角法，即采用角度传感器测量弧垂。该方法的原理是：线路覆冰时导线弧垂的增加最明显。所以，可以实时监测导线的弧垂，并结合对当地气象条件的分析，以实现实时综合监测线路的覆冰情况。（1）采集导线角度、弧垂参数，结合输电线路相关线路参数和微气象环境参数，并利用输电线路相关状态方程计算，得出导线覆冰后的比载、覆冰平均厚度和覆冰重量等覆冰参数。一旦发现覆冰厚度和重量超标，发出除冰报警信息，并通知线路运行部门及时采取措施，避免发生覆冰导致的倒塔和舞动等危害。（2）监测输电线路周围的气象环境状况，包括：环境温度和湿度、风速、风向、光辐射强度、雨量以及大气压力，对超标的参数进行报警，为线路运行状态情况如导线弧垂、温度、风偏、覆冰、舞动、导地线微风振动、杆塔倾斜等提供气象环境数据。
2.6在线监测输电线路的导线微风振动情况
输电线路如果产生断股的现象，其中的一个主要原因就是微风振动而引起的输电线路疲劳，由此而引发线路破坏。这种破坏是日积月累的结果，因此，如果没有明显的损坏，很难被发现。对于微风振动的作用进行了解，就要使用振动监测仪进行检测，并将所获得的数据信息记录下来，包括距离导线与线夹接触点的一定距离所呈现出来的弯曲振幅、产生的频率，输电线路周围环境的风速、风向，环境温度和环境湿度等，还要与导线力学的性能相结合，对线路微风振动情况以及导线的疲劳寿命进行分析。
结语
随着我国电网技术的快速发展，输电线路在线监测技术得到了人们的广泛认可，并对其进行了深入的研究，在线检测技术有效减少了由于输电线路故障因素所造成的灾害。但是，目前所使用的输电线路在线检测技术还存在一定的弊端，需要进一步进行改进。对输电线路在线监测技术的研究依然任重而道远。
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论文作者:颜昌平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/17
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