摘要:在全球“绿色产业革命”的大环境中,低碳生活和低碳经济概念逐渐受到人们的关注,一些发达国家在政府引导下,进行了一系列关于电力发展的战略性规划,最有代表性的为“智能电网”理念。智能输电网作为智能电网的重要组成部分,对输电设备的管理要求较高。
关键词:智能电网;输电线路;在线监测;技术进展
1在线监测技术的发展
自1990年开始,在线监测技术的发展大体可以分为3个阶段。
1.1第一阶段(1990—2000年),主要以研究院所和高校开展的绝缘子泄漏电流在线监测技术理论研究工作为主。由于对在线监测的作用认识不足,且受制于电源、通信及传感器技术等,没有大范围应用的商业化产品。
1.2第二阶段(2001—2009年),随着输电线路运行维护的需求以及通信传感技术的快速发展,国内科研院所和专业厂家陆续开发了部分在线监测产品,如雷击定位系统、输电线路覆冰、导线舞动、线路防盗、图像监控、导线测温等在线监测装置,并在电力系统中应用。但由于系统架构不规范、相关标准不健全,导致运行中装置接入不统一,运行不稳定,孤岛运行。
1.3第三阶段(2010至今),2010年国家智能电网建设全面实施,依据线路运行实现“状态化、标准化和安全化”的总体要求,国家电网公司颁布了《输电线路在线监测装置通用技术规范》等14项标准,并委托中国电科院建设了输变电设备状态监测装置入网检测实验室。截至2012年10月,27家省公司和国网运行分公司已完成主站系统部署工作,在线监测技术得到了快速发展。
2智能输电线路监测系统及其功能
2.1监测数据的图形显示技术
在线监测系统借助传感器将采集到的信号通过数据采集卡送入中央控制器,并利用传感器收集温度、湿度、雨量和振动等方面的环境变量。中央控制器可按照通信协议,通过传送器将信息传送至远方监控中心,从而将数据存于不易丢失的大容量闪存中。监测系统可利用监控中心发出的控制信号,执行数据采集、修改分机釆样时间等操作。监测系统的大屏幕具有显示功能,在输电线路勘测数据的基础上运行,可将输电线路和电气设备按其实际地理位置展示在地理背景屏幕上,形成输电线路走廊、架空线路、金具等设备的二维、三维图像,还可形成直观的虚拟现场,表现输电线路的故障情况,这有利于测距定位。此外,还可以为输电线路的可视化仿真、设备评估、灾害预警提供可视化平台。利用直观化的方法,可以及时、快速地显示发生故障的输电线路及其地理位置信息,以方便实施设备维护操作指令。
2.2监测系统
监测系统由中央控制器、数据采集卡、电源控制器、数据存储单元、通信模块、时钟芯片等部分组成,可实时监测输电线路。运行参数主要有输电线路导线的运行温度、导线风偏程度、绝缘子污秽程度、输电线路走廊气象条件信息等。
2.3专家库决策技术
借助专家库可查看输电线路监测的知识库、监测算法的模型库、设备检修的方案库、状态的评估结果等,还可以交互查询数据、图形和表格等信息。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4输电线路监测预警技术
采用该技术可综合分析各个监测子系统的监测数据、在线或离线数据、电气设备的基础数据,还可分析设备故障的临界条件,在故障即将发生的情况下,准时告知线路检修人员排查故障。一旦监测系统中的气象系统检测到风暴、雨、雪等天气情况时,会分析其发生的地域、时间,并发出预警信息,告知线路运行单位制订灾害预防方案,从而减小灾害对线路的损坏。
2.5其他辅助技术
在构建三维输电线路场景后,搭建输路监测系统的教育学习平台,并借助输电线路监测工作中的视频画面、PPT、培训资料等内容开展教学;统一管理输电线路的设计数据、图纸和输变电工程设备档案资料等,并有效处理数字档案。
3智能电网配电线路在线监测简析
智能电网配电线路在线监测是一项系统性的工作,以下从应用目标、常用技术、解决方案等方面出发,对于智能电网配电线路的在线监测进行了分析。
3.1常用技术
智能电网配电线路在线监测需要许多常用技术的有效支持。智能电网配电线路在线监测过程中比较常用的技术主要包括了以太网无源光网络技术和配电线载波通信技术以及无线专网等不同的先进技术。在这一过程中这些新兴技术的应用能够有效的解决了智能电网监测过程中始终需要面临的信息感知和采集问题,从而能够在此基础上更好地解决配电终端、配电主站之间的通信,最终能够有效的利用相应的拓扑结构来实现高效率的远程监测。
3.2解决方案
智能电网配电线路在线监测应当对于监测中存在的问题进行及时的解决。技术人员在解决方案的设计过程中应当根据智能电网配电线路在线监测本身具有的优点和存在问题来进行细致的分析,从而能够在此基础上有效的提升数据接入的便利性。其次,技术人员在问题解决方案的设计过程中应当合理的提升监测的可靠性与实时性,并且还需要确保监测系统具有足够的安全性。与此同时,技术人员在问题解决方案的设计过程中应当努力的解决光缆铺设难度大的问题和配电线载波通信不够稳定的问题,从而能够为物联网技术在智能电网配电线路在线监测的中的高效应用奠定重要的基础。
3.3应用目标
智能电网配电线路在线监测有着细致的监测目标。众所周知配电网络的运行状况的实时监测和远方遥控是组成智能电网的重要组成部分。其次,智能电网配的电线路在线监测应用的主要目标还在于更好地对于一些重要区域的配电自动化进行细致的监控与命令传递。与此同时,智能电网配电线路在线监测的应用还是为了能够更好的反映其他设备的实时运行状况,并且将数据信息收集到控制中心里,从而能够为工作人员查找故障点、进行设备维护提供更多的技术支持。
结束语
物联网技术作为电力系统监测的关键技术始终发挥着极为重要的作用。因此电力系统的工作人员应当对于物联网技术的内容和特性都有着深刻的了解,从而能够在此基础上促进这一技术在智能电网配电线路在线监测中得到更好的应用。
参考文献:
[1]张鸿涛等.物联网关键技术及系统应用[M].北京:机械工业出版社,2013(11).
[2]任伟.物联网安全[M].北京:清华大学出版社,2012(06).
[3]张德干.物联网支撑技术[M].北京:科学出版社,2014.
[4]饶威,丁坚勇,李锐.物联网技术在智能电网中的应用[J].华中电力,2013,24(02):1-5.
论文作者:易志鹏,盛俊英,余十斤,张峻林,程彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
标签:在线论文; 线路论文; 电网论文; 智能论文; 技术论文; 数据论文; 监测系统论文; 《电力设备》2018年第17期论文;