线路监测

线路监测（精选十篇）

线路监测 篇1

输电网络覆盖广,所处地段位置复杂,环境比较恶劣,巡线非常困难,维护工作量大。2008年我国的冰雪灾害来看,加强输电网络稳定运行很重要。为了更好的提升输电网络安全运行的水平,彻底解决人力资源与线路长度之间存在的矛盾,需要引入先进的输电线路在线监测技术以及相关的监测设备,创建监控中心,实现输电线路“状态检修”转变,提供相关信息搜集、信息处理以及机器设备评估等多个方面的技术支持。

1 国内外先进的在线监测技术概述

国外在线监测技术是兴起于20世纪90年代,是伴随着无线通讯技术的不断进步发展起来的。最近几年,GSM通讯技术、GPRS和CDMA数字通讯技术的长足进步,输电线路在远程在线监测装置上取得了很大进步。国外针对输电线路监测方面的研究要早于国内,比如日本JPS公司已经在线路故障定位、气象环境监测、线路温度、可听噪音以及导线拉力等多个方面积累了丰富的经验。国外的USI也在输电线路在线监测以及故障诊断等多个方面积累了大量的经验。

国内输电线路在线监测技术研发始于2000年,尤其是在GSM普及之后,其在一定程度上促进了在线监测技术的不断发展,并解决远距离数据传输方面的难题。例如西安金源电气有限公司等对绝缘子泄漏电流在线监测技术方面进行了系统的研究,而中国电科院则重点对雷电定位系统进行了研发。2003—2004年出现了输电线路在线监测研究的高潮。输电线路在线监测技术的前期产品在运作稳定性、无法为客户提供生产方面的信息等多个方面的原因,使得泄漏电流在线监测方面的技术没能够得到继续推广。在2005年,西安金源电气等相关企业研发了输电线路覆冰、线路防盗、导线舞动、导线测温等个方面的输电线路在线监测技术,逐渐在电力系统方面加以推广,取得了理想的效果。另外,在国内多家研发机构以及企业的共同努力下,将无线传感器网络技术、电磁兼容技术、网络通讯技术、电源技术以及机械技术等作为基础,开发出了输电线路导线温度在线控制监测装置、微气象环境在线监测装置、杆塔振动在线监测装置、视频在线监测装置等,形成了对应的监测系统。当前国内已经较为成熟的输电线路在线监测技术主要有:输电线路氧化锌避雷器在线检测系统、输电线路可视监控系统、输电线路防盗报警监测系统、导线温度及动态增容在线监测系统、输电线路驱鸟装置等,并且从当前输电线路在线监测研究成果来看,雷击定位、导线微风振动等的在线监测系统也逐渐应用[1]。

2 输电线路在线检测系统的组成及工作原理

2.1 输电线路在线监测系统的组成

输电线路在线监测系统采用的是二级网络结构,主要由线上监测装置、线路监测基站以及监测中心组成,线上监测装置包含导线温度监测仪、导线覆冰监测仪等,气象环境监测站以及线路监测基站一般安在杆塔上,监测中心在本部机房[2]。

2.2 输电线路在线监测系统的工作原理

输电线路中的多参数在进行监测时,在硬件接入方法上研究和实现的,监测的参数主要包括设备运行参数与环境运行参数,包括微风振动、导线弧垂、杆塔倾斜、视频、舞动。使用相关监测技术,通过输电线路综合数据平台,对数据展开分析和管理,能够进一步实现对相关数据的趋势分析、调阅以及信息预警等。

3 当前我国现有的输电线路监测技术

3.1 覆冰在线监测技术

覆冰在线监测是对导线的覆冰情况进行实时监测,并且能够确保在恶劣的天气环境下对高压输电线路以及变电站绝缘子覆冰情况展开在线监测。这一系统运用精确的监测分析方法与数学模型来对监测数据进行分析,提前对将要发生冰雪灾害的线路进行预测,并向相关的输电线路维护人员发出报警信息。覆冰监测技术的运用,能够有效防止出现断线、冰闪、倒塔、舞动等灾害事故的发生。覆冰在线监测系统的工作原理是:一方面,对导线倾斜角以及弧垂等相关参数的监测,然后再结合线路参数、输电线路状态方程等进行分析,对覆冰之后载重、覆冰的厚度以及重量等基本技术参数进行计算,接着对覆冰的危险等级进行判定,进而给出除冰信息预警。另一方面,通过对线路拉力的实际情况,来对覆冰的实际状况进行观测。绝缘子串安装拉力传感器,并且实时监测导线在覆冰之后受力的状态,与此同时,还应该及时采集当地环境的湿度、温度与风向等基本参数,将已经采集到的相关信息进行及时收集,然后再汇总到监控中心,经过对数据的分析以及修正,发出输电线路冰情情况预报,进而给出除冰警报[3]。

3.2 杆塔倾斜监测技术

在煤矿采空地区上面矗立的杆塔由于受到自然力、重力等相关因素的干扰,容易出现岩体错位、地面出现裂缝、滑坡等地质方面的灾害,出现煤矿采空区的杆塔倾斜、甚至地基出现变形等情况,这对输电线路的安全性产生了严重的威胁。基于GSM系统,能够对杆塔倾斜装置实现监测,对杆塔的实际倾斜情况展开监测,并发出预警。杆塔倾斜监测已经在220kV电压等级的输电线路中进行了充分的运用,能保证及时发现杆塔变形以及倾斜等方面的情况,确保输电线路的正常运转。

3.3 导线微风振动监测技术

导线微风振动容易导致高压输电线路疲劳断股,微风振动从表面看对输电线路的破坏力低,但是这种破坏的隐蔽性强,并且经过长期累积之后,对高压输电线路的破坏性往往更为严重。输电线路微风监测系统的原理是输电线路导线监测振动仪能够很好的对导线和线夹触点之外的一定距离的导线进行监测,尤其是其对线夹弯曲频率、振幅以及输电线路周围的风向、风俗以及湿度、气温等相关的气象环境参数,充分结合导线本身力学性资料,对输电线路的微风振动的实际水平、输电导线的疲劳寿命等进行分析判断。导线微风振动监测在消除微风振动所带来的危害的同时,还能为输电线路的防震设计提供相关参考。

3.4 导线风偏舞动在线监测技术

输电线路的导线风偏舞动在线监测主要由气象采集单元、子站、风偏采集单元以及数据处理系统等组成,气象采集单元与子站一般是安装在相关的杆塔之上,风偏采集单元主要是安装在导线上。气象采集单元与风偏采集单元将采集的气象风偏角、气象参数、气象倾斜角等相关数据,然后再通过无线网络的方式向数据处理系统来进行发送,然后经过数据处理系统来完成对监测数据的处理。导线风偏舞动在线监测系统的使用,能够方便运行部门在特殊情况下制定相关的应对措施,与此同时,也为输电线路设计中充分考虑设定预防水平、气候条件等提供相关的依据。

3.5 视频在线监测技术

输电线路的视频在线监测,主要是安装在林区、人口聚居区、交通事故区等地方,对周围的情况进行实时在线监测,及时发现对输电线路产生危害的行为,并对该行为及时进行纠正。输电线路视频在线监测主要是充分利用视频压缩技术、数据传输技术等,能够实时实现对输电线路本体情况及相关环境参数的监测。但是,从当前视频监测的实际运转情况来看,其仍旧存在着数据传输量小、现场视频无法实现自由控制、信号有时出现微弱等方面的问题,但在3G网络、CDMA网络等快速发展的情况下,采用无线传输能够更好的实现输电线路的远程时时监控[4]。

4 输电线路在线监测技术还需要解决的问题

4.1 在线监测技术标准化问题

从当前输电线路发展的实际情况来看,在线监测技术还处在初级阶段,新技术、新方法也在不断的发展之中,在线监测装置的标准化方面进展缓慢。输电线路在线监测实现监测设备的常态化,然而要判断被监测的设备的检修情况,还需要相关的经验与数据,与此同时,在离线试验和在线监测是否等价,也还需要经过相关大量经验来进行检验。针对输电线路监测的运转部门当前最关心的是报警值方面的问题,报警值是需要根据当前的运转经验并积极参考相关的设备来安装监测设备,在安装完毕之后,还需要对监测数据的变化规律来进行确定,因此同一种的输电、变电设备由于不同厂家所采用的生产工艺、生产材料等存在一定的差别,很难确定输电线路监测设备的报警值。输电线路在线监测装置的大量使用,在掌握相关的数据变化规律以及实践经验之后,还应该制定不同输电、变电设备的报警值范围。从当前的情况来看,输电线路的监测数据和离线试验之间存在差别,还不能将离线试验的具体标准运用到在线监测数据诊断标准中。

4.2 输电线路在线监测技术稳定性方面的问题

通过大量的实际调查研究发现,输电线路在线监测装置由于传感器、工作电源以及通信等多个方面的原因,其输电线路的稳定性方面还存在问题。输电线路在线监测装置稳定性成为其是否能推广的关键,另外,还涉及到电路设计、传感器技术、无线通信等多个方面的技术性问题[5]。

5 结语

总之,从当前我国输电线路在线监测技术的研究情况来看,已经在覆冰在线监测技术、杆塔倾斜监测技术、导线微风振动监测技术、导线风偏舞动在线监测技术、视频在线监测技术等取得了很大的成绩,但是还存在在线监测技术标准化以及输电线路在线监测技术稳定性等方面的问题,仍然需要加以解决。

摘要：介绍了国内外先进的在线监测技术和我国当前现有输电线路在线监测技术,探讨了输电线路在线检测系统的组成及工作原理,并对输电线路在线监测技术需要解决的问题进行了分析。

关键词：输电线路,在线监测技术,研究

参考文献

[1]黄新波,张国威.输电线路在线检测技术现状分析[J].广东电力, 2009(1)

[2]刘畅.输电线路在线监测技术研究[J].华北电力大学,2010(1)

[3]于德明,郭昕阳,陈方东,赵雪松,朱全友,王磊.500 kV输电线路在线监测系统应用[J].中国电力,2009(5)

[4]王晓希.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术,2007 (22)

线路监测 篇2

基于载波的信号数据传输线路故障监测系统

设计了以载波为基础的.线路故障监测系统,监测地铁联锁站之间以及联锁站与控制中心之间的信号数据传输线路状态.研究该监测系统的网络结构、网络协议、逻辑组件和传输方式,分析了主要干扰因素对系统可靠性的影响以及技术对策.

作 者：李云 邱鹏 Li Yun Qiu Peng 作者单位：南京地下铁道有限责任公司,南京,210008刊 名：现代城市轨道交通英文刊名：MODERN URBAN TRANSIT年，卷(期)：“”(2)分类号：U2关键词：信号数据传输线路 报警系统 网络结构 载波 编码 纠错

架空线路监测系统电源方案 篇3

【关键词】架空线路；监测系统；电源

1.前言

近年来，各行各业对电力的质量要求越来越高，相应高压输电线路的安全性和稳定性显得尤为重要。这也就迫切的需要进行高压线路在线实时监测，以保证高压输电线路的安全稳定运行。随着技术的发展，高电压输电线路污秽绝缘子串的泄露电流，导线覆冰监测，导线温度在线监测等设备大量使用，但其电源的供给是个问题。

低压线路取电需要从杆塔下面牵引导线，对实际的工程施工不利，同时存在高压线路串扰的安全隐患。由于大多数的输电线路都地处偏远，难以按常规办法解决电源供给问题，因而这些设备普遍采用太能供电。由于太阳能电池受气候环境、地理因素的影响较大，需要蓄电池进行进行电能的存储。太阳能电池和蓄电池寿命问题，使得设备的维护成本大大增加。

在这里我们的研究重点是小功率设备电源的设计，侧重于提高取电装置的电流适应范围和保护电路的设计。经实际调查二次接地线中存在20A左右的接地电流，可以提供一定的能量。

2.感应取电的原理

其基本原理是：电源取能线圈通过电磁感应方式从二次接地线上感应一定的交流电，再经过整流、稳压和电池充放电管理电路为监测终端供电。方案的总体框图，如图1所示。

高压感应取电是一个金属线圈套在导线上，在高压线上固定线圈有诸多问题函需解决：产生涡流，从而引起取电装置发热；在线路电流的宽范围变化情况下，电源输出不稳定；在大电流的情况下取能铁心易于深度饱和，铁芯过热，外壳温度升高，设备内部绝缘损坏；在短路及冲击电流下电源的可靠运行得不到保障。

在这里我们选电流相对较大且稳定的高压线路二次接地线作为取电的母线。对于采用本线路电流感应取能供电方式来说，电源的能量是来自高压线路的，取能途径是通过在导线上套装取能线圈将导线能量转换到二次侧，实现隔离式供电。装置以蓄电池为储能元件。这种方式可以为用电设备提供稳定的电源，以及较大的瞬间电能，更适合用在电源质量较高的场合。当线路电流过低或者需要瞬间大电流的时候，将接入电池以辅助供能。

防雷保护电路用来避免因雷电冲击造成电源电路损坏。在取电线圈后加TVS管，限制因雷击或者线路瞬时大电流造成的瞬间高电压。

整流滤波电路将感应到的交流电转换为直流电。升压稳压电路将整流之后的较低的直流升压到15V左右。

使用电池作为后备电源，为了延长电池的使用寿命，合理的充放电管理非常重要。充放电管理电路采用电单片机采样信号。单片机判断电池充电状况，充放电管理电路通过恒流、恒压、浮充三个阶段为蓄电池充电。当电充满后，控制电路工作，控制分流线圈导通，停止取能。

3.理论分析和参数设计

3.1 取能装置中磁芯材料的选取

二次接地线的电流在20A左右，磁芯材料选择的原则是效率高，损耗小。磁芯的启动电流越高越好，换言之，需要选取初始磁导率较高的磁性材料。另外，实际的可供输入的能量和系统的负荷需求相差不大，这就需要磁芯的充磁和放磁的效率高，即BH特性曲线所围成的面积越小越好。在查阅大量的磁芯材料的参数特性手册之后，选取微晶磁芯。

3.2 磁芯的尺寸和线圈匝数的确定

由于磁芯材料工作在非饱和电流的情况下，存在一个最大的输出功率点，且最大功率点仅和磁芯的磁导率、磁路长度及截面积、一次侧电流有关，与副边线圈的匝数无关。在上面的材料确定之后，需要确定磁芯的磁路长度（周长L）和磁芯的横截面积（窗口面积S）。本方案中的系统功率设计在10W左右，经计算得L=6cm，S=580mm2。副边线圈的匝数和后面的DC/DC的输入电压的变化范围有关。

3.3 升压稳压电路的设计

升压稳压电路如图2所示。输入电压经过升压电路上升到15V左右，为蓄电池充电。在这里，输入电源为直流电流源。与普通的boost电路不同，相应电路为电流-电压型boost电路。

3.4 充电管理

单片机通过采样得到电池电压，当检测到电池两端电压小于13.5v时，开关管始终导通，采用全通方式充电。如果检测到蓄电池电压大于13.5v并小于14.4v时，采用脉宽调制方式充电。当蓄电池了两段电压达到14.4v时，停止充电。这种方式能够达到延长蓄电池寿命的目的。

3.5 蓄电池的选取

系统中的监控终端中的摄像头设备，在操作时的功率不少于在10W左右，不操作时其它设备的待机电流也在300mA以上，日耗电量大于10Ah，为了满足频繁操作云台的需求，同时也为了系统供电留一定的裕量，实际选取20Ah。

4.实际的设计中应考虑的因素

由于该电源工作在室外环境，除满足一般电源的基本要求外，电路的防护也是电源安全性的重要保证。电源的防护设计既要使电源能够在温差范围大的环境正常工作，还要使电源具有防火、防潮、防雨、抗震、防雷电浪涌、抗电磁干扰的能力。

5.结束语

针对在线监测开发了感应取电装置，采用通常的10w模拟摄像头对电源输出，电池充电等情况进行测试。设备在二次接地线各电流状态线均能输出稳定的12v电压，并且没有发热状况出现。在短时间的电压跌落然后恢复的情况下，设备稳定工作。

由于缺乏电源装置，目前高压输电线上的设备一般都采用太阳能电池供电，太陽能电池效率低，影响设备的工作效率，因而开发在线取电装置时非常必要的。本文通过理论分析和实验，开发了一种应用于高压输电线路上的供电设备。通过单片机对取能、保护、充电等过程进行管理。从实际应用中来看，在一定程度上解决了高压输电线路上的取能问题。

参考文献

[1]徐青松，季洪献，侯炜等.监测导线温度实现输电线路增容新技术[J].电网技术，2006（S1）：171-176.

[2]王晓希.特高压输电线路状态监测技术的应用[J].电网技术，2007，31（22）：7-11.

输电线路舞动监测技术综述 篇4

关键词：输电线路,舞动,在线监测

输电线路舞动一般是非圆形的覆冰导线在风的作用下产生的一种低频率 (0.1~3Hz左右) 、大振幅 (约为导线直径的20~300倍) 的自激振动现象[1]。输电线路舞动轻则会引起相邻线路的闪络、跳闸, 重则发生金具及绝缘子损坏, 更严重的甚至会造成杆塔倒塌等事故。舞动涉及各个电压等级的输电线路, 我国又是舞动发生比较频繁的国家之一, 特别是近年来, 随着电网建设的发展, 以及灾害性气象条件的影响, 我国输电线路舞动事故发生的频率和强度有了明显增加[2,3,4]。

舞动的观测与研究源于20世纪30年代, 美、加、日等国进行了较多的观测、研究与治理工作[5,6,7]。美国的邓哈托于1932年发表了“输电导线覆冰舞动”一文, 首次从理论上阐述了输电线路舞动的发生机理, 并且证明了当升力曲线的负斜率比阻力曲线的幅值大时出现不稳定性[5,6,7]。加拿大的爱德华滋等人于1953 年1 月至1954 年在安大略省柏林顿、丹尼斯和肯沃斯地区先后进行了舞动的观测, 并建成了与实际尺寸相同的7档试验线路, 对系统的静态与动态参数进行了较为全面的试验[5,6,7]。日本在笠取山地区也建立了试验线路, 进行了长期的监测研究[5,6,7]。我国有关舞动的记载始于20世纪50年代, 而真正进行大规模治理与研究则是从1987 年湖北省中山口大跨越发生舞动导致断线之后才开始进行的。

输电线路舞动的研究和防治是一个非常复杂的综合性课题, 它涉及空气动力学、耦合振动学、气象学、力学等多个学科[3]。输电线路舞动监测就是通过对线路舞动的振幅、频率、阶次等参数进行监测, 进而利用监测到的数据进行更加深入分析的一种手段, 它对于舞动机理研究、防舞装置开发和防舞方案制定都具有重要的意义。

目前, 输电线路舞动监测技术主要分为现场监测法和在线监测法。现场监测法常用的包括简易观测法和单目测量法, 主要便于线路运维人员现场观测舞动的参数, 有利于针对性地开展舞动防治和治理;在线监测法主要有基于加速度传感器的在线监测法和基于惯性测量单元的在线监测法, 主要便于大数据的积累和分析, 为舞动机理的研究、舞动预警和舞动治理方案的制定提供依据。本文对现有常用的舞动监测技术, 从基本原理、应用场合、适用性等角度进行分析和探讨, 同时指出了进一步的研究发展方向。

1 输电线路舞动监测技术

1.1 简易观测法

简易观测法是指在没有任何摄像设备、测量设备情况下粗略估算输电线路舞动振幅的方法。图1所示为该方法的原理图。

该方法操作步骤:观测人员在离输电线路一定距离正对输电线路, 根据半波数确定出振幅波腹的位置伸直手臂, 用两指夹住笔杆, 使笔杆成垂直状态, 用一只眼睛观测, 使笔杆上端与输电线路舞动上限在同一视线上时, 保持笔杆不动, 记下与该点的舞动下限点成同一视线的笔杆上的位置, 笔杆上记录的位置到笔杆上端的距离L1即反映了舞动的峰-峰值。使用同样方法在同样远的距离处测量另一已知尺寸参照物的尺寸H对应笔杆上的距离L2, 根据比例关系估算出舞动的幅值A, 计算公式如公式1所示。

简易观测法一般是在线路巡视人员突遇舞动, 又没有随身携带监测设备的情况下使用的一种方法, 一般巡视人员经过简单学习即可学会。由于其没有使用监测设备, 仅靠观测人员目测, 因此准确度很难保证, 但对舞动统计、防舞装置安装位置的选择具有参考价值。

1.2 单目测量法

单目测量法是使用便携式视频采集装置, 对输电线路进行视频录制, 运用图像匹配、图像跟踪等处理算法, 计算特征点的舞动幅值变化, 进而得到整档线路的纵向轨迹变化曲线, 最后分析得到舞动的幅值、阶次等参数的一种监测方法。图2所示为单目测量法特征点选取示意图, 其中红色方框标注的位置即为对舞动进行分析时选取的特征点。

单目测量法的优点主要体现在简单易行, 操作人员只需要使用视频采集装置、测距仪等简单设备即可完成监测。另外, 与简易观测法相比, 单目测量法不仅能得到舞动的幅值、频率等参数, 而且能得到整档导线的舞动轨迹。

单目测量法在对所录制的视频进行分析时, 为了更好地对特征点进行跟踪, 需要线路与线路背景有明显的差异, 因此, 在使用视频采集装置录制视频时需要选择合适的观测点。

1.3 基于加速度传感器的在线监测法

基于加速度传感器的在线监测法是指将安装在线路上的多个加速度传感器作为传感单元, 通过对其进行二次积分等算法还原被测点空间位移变化情况的一种方法[8,9,10]。图3 为加速度传感器安装位置示意图, 图4 为系统架构图。

该方法的优点主要体现在:能够从开始到结束较完整的记录一次舞动, 如果结合风速和覆冰监测, 就能准确的得出舞动的激发和终止条件;缺点主要有:安装大量传感器可以得到更多的监测数据, 曲线拟合更好, 精度也越高, 但相应的成本也越大, 且安装过多的传感器还有可能破坏输电导线舞动的数学模型, 反之传感器安装过少, 由于监测点有限, 就不能精确地计算、拟和输电线路的舞动轨迹;基于加速度传感器的在线监测法采用的三轴加速度传感器没有考虑导线扭转对数据计算结果的影响, 因此, 随着时间的积累可能会放大导线扭转引起的误差, 导致累积误差增大, 数据失真。

1.4 基于惯性测量单元的在线监测法

为了解决导线扭转对监测精度影响的问题, 出现了基于惯性测量单元的在线监测法, 该监测法与基于加速度传感器的在线监测法有些类似, 只是将输电线路上安装的加速度传感器换成了惯性测量单元。由于一个惯性测量单元可以同时测量输电线路舞动时的加速度值和角速度值, 因此, 它不仅能推算出被测点舞动时的位移变化情况, 还能获取被测点舞动时的扭转情况, 进而完整、准确的还原输电线路舞动时的姿态。

图5 和图6 是实际现场一个测量点记录的某一次舞动事件。图5 为水平和竖向位移随时间变化的曲线图, 从中明显地看到从开始到止舞的过程, 图6 为该点的舞动轨迹图, 能够清晰的得到水平和竖向位移变化情况。

现场实际应用时, 基于惯性测量单元的在线监测法也具有传感器布点多少直接影响最终获得线路轨迹的精度等不利因素。

2 分析与讨论

与现场监测法相比, 简易观测法由于其简单易学, 普通观测人员经过简单学习即可掌握, 虽然其观测手段过于简单, 精度无法保证, 但对舞动统计、防舞装置安装位置的选择有重要的参考价值;单目测量法与简易观测法相比, 精度上有了很大提高, 不仅可以得到舞动的幅值、频率、阶次参数, 而且可以得到整档导线的舞动轨迹, 具有较好的实用和推广价值。

基于加速度传感器和惯性测量单元的在线监测技术, 虽然都可以实时获得大量的线路舞动数据, 但前者没有考虑导线扭转的影响, 从原理上来说数据的可靠性较差;后者测量加速度的同时, 对角速度也进行测量, 通过算法能够获取精确的监测数据, 数据精度和可靠性较高。尽管在线监测技术有很大的优势, 但也存在一些共性的难点。

2.1 系统可靠性由于在线监测装置需要安装在野外, 常年受风、雨、冰、雪、高温和低温等恶劣天气以及剧烈摆动的影响, 其故障率高, 寿命短。同时, 如果出现故障, 维修难度大。因此, 提高其运行的可靠性, 是目前所有输电线路舞动在线监测装置都急需要解决的问题。

2.2 电源处于野外的在线监测装置需要配备稳定的电源系统, 目前多采用以下两种方案:太阳能板加蓄电池的方式, 该系统中太阳能板转化效率低, 且受天气影响较严重;线圈取能的方式, 该取能系统中, 线圈易受外界环境影响, 难以得到可靠稳定的电源。因此, 上述两种方案都有自己的缺点, 难以根本上解决电源问题。

2.3 通讯舞动在线监测系统在通讯方式上, 一般选择在杆塔上安装数据基站, 接收输电线路上监测装置发送来的数据, 打包后通过无线公网发送到后台服务器。其中监测装置与数据基站之间, 受输电线路自身电晕和通讯距离的影响, 可能造成数据丢失;数据基站与后台服务器之间, 受地形和公网信号无法完全覆盖的影响, 容易导致通讯受阻。因此, 通讯也是制约舞动在线监测系统发展的一个因素。

现场监测法作为线路巡视人员现场使用的方法, 能够直观的观测舞动发生时的情形, 对舞动统计、防舞方案的制定等具有重要意义。在线监测法能够更加精确的获取舞动的幅值、频率和阶次等参数, 同时结合气象等数据, 为研究舞动机理和制定有效的防舞方案提供第一手资料。因此, 二者应用场合不同, 是不可替代, 相互补充的关系。

3 结论

随着电网建设的发展, 输电线路舞动对电力系统的破坏作用越来越大。由于线路结构和地形的影响, 舞动治理的难度也越大。输电线路舞动监测对于研究舞动机理、开发防舞装置和制定防舞方案具有重要意义。目前的输电线路舞动监测技术, 由于原理和应用场合的原因, 都具有一定局限性, 需要进一步的研究和开发。现场监测法与在线监测法由于其应用场合不同, 两者不仅不可替代, 更是相互补充的关系。

参考文献

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[3]张帆, 熊兰, 刘钰.基于加速度传感器的输电线舞动监测系统[J].电测与仪表, 2009 (1) :30-33.

[4]王阳光, 尹项根, 游大海, 等.基于无线传感器网络的电力设施冰灾实时监测与预警系统[J].电网技术, 2009, 33 (7) :14-19.

[5]王少华, 蒋兴良, 孙才新.输电线路导线舞动的国内外研究现状[J].高电压技术, 2005, 31 (10) :11-14

[6]侯磊, 陈予恕.输电线路导线舞动研究综述[C].第13届全国非线性振动会议暨第10届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议.

[7]刘建军, 朱宽军, 王景朝, 等.输电线路舞动在线监测技术的研究和应用[C].International Conference on Remote Sensing, 2010.

[8]王友元, 任欢, 杜林.输电线路导线舞动轨迹监测分析[J].高电压技术, 2010, Vol36, No.5:1113-1118

[9]孙珍茂.输电线路舞动分析及防舞技术研究[D].浙江:浙江大学, 2010

线路状态监测装置生产关键技术研究 篇5

【关键词】状态监测装置；生产；关键技术

【中图分类号】TM726 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0041-01

状态监测装置尤其是输电线路状态监测装置运行条件恶劣，需在无市电的野外环境、复杂的电场/磁场环境下运行，安装地点可能是高海拔的青藏高原，也可能是温度环境恶劣的东北，线路状态监测装置在监测线路振动、覆冰、舞动等参量的同时必须首先能够承受这些恶劣的运行条件且更换、维护困难，因此对装置的可靠性和环境适应性要求很高。我们除了在输电线路状态监测装置设计中要充分考虑装置应用环境因素外，在生产环节也应对输电线路状态监测装置生产关键技术问题进行深入研究，增加装置生产的防振、防水、防腐等工艺。

1、监测装置制造过程中的防振工艺

导、地线类状态监测装置应能承受導地线的振动，杆塔类状态监测装置也应能承受杆塔的振动，因此，我们在监测装置设计中应引入监测装置防振设计，此外在生产制造过程中也有必要采取合理的防振措施。

1.1 电路板防振工艺

监测装置生产厂家自主设计的电路板一般是监测装置的核心部件，它往往直接影响监测装置功能的实现，电路板焊接可靠性是监测装置整机可靠性的关键。监测装置电路板焊接过程中应充分考虑电路板的抗振性，根据各电路板自身特点，选择正确的焊接材料、合理的焊接工艺，对管腿较长或较重的元器件必要时进行点胶固定，条件允许时也可采取灌胶的方式进行整块电路板的防振处理。

振动环境更容易发生由于电路板虚焊引起的整机失效，因此在对电路板焊接情况进行检验时应在高温老化的同时引入扫频振动试验进行虚焊检测。

1.2 采用合理的组装工艺提高监测装置整机抗振性

1）靠螺纹紧固的元件，可采用双螺母固定、加装防松垫圈（如平垫、弹垫、齿形垫圈、橡胶垫圈等）固定等方式防止螺钉、螺柱松动，必要时也可根据需要采用适当强度的螺纹紧固密封胶用来紧固螺纹。

2）任何接插件都要采取紧固措施，插入后锁紧；印制板插座应增加固定、紧锁装置；必要时采用密封胶进行接头固定和密封。

3）监测装置内部布线工艺应确保电气连接线连接牢固、可靠、合理、美观，电气连接线固定在专门的走线固定条上，或采用线卡、扎带等固定在合理位置。当导线需要穿过金属孔时，孔内应装有绝缘护套；线扎沿着结构件的锐角边转弯时，应加装保护套管或绝缘层。电气连接线不应有切痕或钳伤，多股导线的芯线加工后不应有断股现象存在。

2、监测装置制造过程中防水、防潮工艺

监测装置安装在野外，难免遭受雨雪天气，加上野外温差较大，很容易因为潮湿空气的浸入引起元器件或电路板的腐蚀或霉变。监测装置根据。/GDW242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》要求应符合GB4208中规定的外壳防护等级1P65的要求。

监测装置生产制造过程中可以对电路板喷涂、浸渍、灌封防潮涂料，采用密封圈密封、密封胶密封等措施，使监测装置内部的零部件与潮湿环境隔离，起到防水、防潮的效果。另外，也可在装置内部加入吸潮剂、干燥剂，使电路板和元器件保持干燥。

3、监测装置制造过程中防腐、防锈工艺

整机的防腐、防锈措施，主要是指针对包括金属壳体或箱体本身、安装结构件等的全部金属部件采取的防止锈蚀的方法。除在设计中尽量选用合适的不锈钢材料外，生产过程中也可采用对金属进行化学处理和油漆涂覆等多种具体防腐、防锈手段。

1）铝氧化：铝虽然能在空气中自然氧化，氧化膜也能对其内部组织起到保护作用，但由于膜层薄、孔隙大，因此不能起到有效防腐效果。利用阳极氧化法，可以使铝的表面生成一层几十到几百微米的氧化膜，起到防腐作用。

2）镀锌钝化或镀铬：对铁制金属零件可采用镀锌钝化或镀铬处理的方式提高其抗蚀性。

3）喷漆或喷塑：喷漆多用于大面积防腐，如金属机柜、机箱表面等，厂家可根据需要选择油漆的种类和涂覆工艺。喷塑是近年来普遍采用的一种工艺，喷塑工艺可使金属表面更加美观，装饰性更强。由于塑料的独特性能，使得喷塑处理后的金属板具有更强的抗蚀能力。

此外，还有发黑处理、发蓝处理、涂防锈油等其他防腐、防锈手段，虽成本略低，但抗蚀效果有限，不推荐在监测装置制造过程中独立使用。

4、监测装置制造过程中隔热、保温工艺

由于监测装置安装于野外，夏天机箱内部温度可能由于太阳强辐射而超出装置运行允许温度，此时应考虑设备隔热；对于冬天低温达到零下40℃的寒冷地区，应该考虑设备保温。监测装置一般采用蓄电池供电、低功耗设计，因此一般不用特别考虑散热问题，主要应增加隔热、保温工艺。可采用双层机箱、双层机箱填充热绝缘材料等工艺进行隔热、保温，减少机箱内部与外部问的金属直接连接，防水插头应经过转接再进入机箱内部，以减少机箱内外的热传导。

5、结语

线路状态监测装置运行环境恶劣、复杂，在装置设计时要充分考虑装置的环境因素，同时也要注重生产过程中的防振、防水、防潮、防腐、防锈、保温等关键问题，不断总结经验，促进装置整体可靠性的提升，确保装置长期、稳定运行。

【参考文献】

[1]楚斌，金晓华；《电子产品可靠性设计与制造及试验》；低压电器；2005年04期

输电线路在线监测技术应用 篇6

输电线路在线监测系统主要是由各种前端监测装置和系统前站组成, 其中系统前端有输电线路运行状况监测和显示中心, 实现对前端监测到的信息的统计、分析、处理、查询和控制等作用。前端监测装置是输电线路的各种远端监测、近端监测和控制装置, 例如数据采集终端、数据终端单元和各类传感器等。输电线路在线监测系统具有高度集成性、可以实现采集、处理和传输数据的作用, 如图1, 可以通过设计前端监测装置来全天候和全方位的监测输电线路本省和周边环境的状况, 并进行采集和处理监测数据, 利用4G无线网络将处理的数据传输到后天监控主站对数据进行存储、分析、显示, 及时发现并处理输电线路的故障, 保持输电线路的运行状态, 从而提高输电线路的稳定性和可靠性, 实现对输电线路的可控、在线控制、智能控制。

1.1 在线监测主站系统

输电线路在线监测主站采用分布式结构和冗余、集群技术配置方式, 既保持了系统运行的可靠性, 又满足了系统安全防护的要求, 与外部通讯系统配置硬件防火墙, 硬件方面应满足IEC61970CIM/CIS和IEC61968 UIB电力企业应用系统集成总线, 以便于各系统的互联、信息交流和用户再开发。

1.2 数据传输实现

对输电线路本省和周边的环境进行全天候的监测, 这对监测点的监控信息传输的实时性、可靠性有很高的要求, 所以无线信息传输方式一直是输电线路在线监测技术的研究关键。由于传统的无线通信方式无法实现输电线路的实时监测, 所以本文提出来无线4G网络输电线路在线监测的通信方式, 通过实验, 该方式可以实现监测信息的高效、快速的传输。主站系统通过TCP/IP协议实现网络数据传输, 从而提高图片、数据的传输可靠性, 主站监控设备按照骨干层、核心层、汇聚层结构设计, 实现监控中心一点接入调度数据网。

2 输电线路在线监测技术应用

2.1 在线监测技术基本要求

输电线路在线监测技术应用具有必要性和可行性, 这对于保障输电线路的安全运行具有非常重要的意义。为逐步规范输电线路在线监测技术, 输电线路在线监测装置应满足以下基本要求:

1) 从分考虑输电线路运行人员在高空作业环境下安装方式的简便和可靠;

2) 安装标准确定数据传输方式和存储方式, 以便于实现在线监测数据的统一管理;

3) 安装的装置不能成为线路的薄弱点和隐患, 不能影响线路机械性能的可靠性;

4) 安装的装置应满足标准的电晕要求和无线电干扰要求, 确保线路电气性能的可靠性;

5) 能抵抗输电线路电磁场, 适应各种恶劣气候, 无需外在电源, 免维护, 保障输电线路的长期稳定运行;

2.2 在线监测技术应用范围

1) 输电线路覆冰在线监测

输电线路在覆冰状况下, 依托后台诊断分析系统对监测数据进行分析, 实现对线路冰害事故的提前预测, 输电线路覆冰状况有2 种工作原理, 其一是通过监测线路拉力来反映覆冰状况, 将应力传感器串接在绝缘子上, 其应用前提为应力传感器通过试验和安全性论证。二是通过监测导线倾斜角、弧垂等参数来反映覆冰状况, 不需要改变线路参数、不会影响线路的运行安全。

2) 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。

3) 输电线路气象和导线风偏在线监测

输电线路气象和导线风偏在线监测可以分为风偏校验提供实测依据和监测点所在线路设计。通过检测中心对送电线路所经区域气象资料的观测、记录、收集, 积累运行资料, 完善风偏计算方法, 同时准确地记录输电线路杆塔上最大瞬时风速、风压不均匀系数、强风下的导线运动轨迹等, 为制定合理的设计标准提供技术数据。

4) 输电线路导线微风振动监测

微风振动是造成高压架空输电线路疲劳断股的主要原因。微风振动对架空线路造成的破坏是长期积累的, 所以具有很强的隐蔽性。微风振动监测系统通过振动监测仪来记录导线与线夹的最后接触点以外一定距离弯曲振幅、频率和线路周围的风向、风速、湿度、气温等气象环境参数, 并结合导线力学性能, 分析导线的疲劳寿命和线路微风振动的水平。

3 结束语

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, 着为输电线路在线监测技术的指明了发展方向, 所以, 今后输电线路在线监测技术应用应该优化基础算法、提高稳定可靠性和实时性、合理利用能源, 本文苏输电线路在线监测技术进行了深入的学习, 从信息采集和传输等几个方面对现有技术进行了分析研究, 并提出了监测模型, 是输电线路在想监测技术具备了基本的技术先进、对象全面、装置可靠、科学合理的特点。

摘要：输电线路是智能电网建设的关键和电能输送的纽带, 一旦发生运行障碍, 就会造成区域电力系统的崩溃, 导致严重的电网事故, 所以输电在线监测技术是提高电网安全运行和输送能力的必然要求。本文讨论了输电线路在线监测技术中存在的共性问题, 分析了信息采集技术和信息传输技术, 建立了输电线路在线监测技术系统模型, 对未来的输电线路在线监测技术的发展进行了展望。

关键词：输电线路,在线监测,技术应用

参考文献

[1]黄新波、孙钦东、王小敬等.输电线路危险点远程图像监控系统[J].高电压技术.2007

[2]刘和云、周迪、付俊萍等.导线雨凇覆冰预测简单模型的研究[J].中国电机工程学报.2001

[3]刘丽榕、王玉东、肖智宏等.输电线路在线监测系统通信传输方式研究[J].电力系统通信.2011

[4]胡毅.输电线路运行故障分析与防治.北京:中国电力出版社.2007

浅谈输电线路在线监测系统研究 篇7

以前,输电线路检查主要靠运行人员周期性巡视,虽能发现设备隐患,但由于本身的局限性,缺乏对特殊环境和气候的检测,在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。因此,线路在线监测系统应用而生,其通过无线(GSM/GPRS/CDMA)传输方式,对输电线路环境温度、湿度、风速、风向、盐密度、泄漏电流、覆冰、雷电流、周围施工情况、杆塔倾斜等参数进行实时监测,提供线路异常状况的预警,通过对线路各有效参数的监测,能够提高对输电线路安全经济运行的管理水平,并为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。

2 系统工作原理

系统由两部分组成,分别是数据采集前段(太阳能接收板、通讯系统、采集系统、抗干扰系统等)和后台收集系统组成。采集前段是一台高性能的嵌入式计算机,其主供电源为太阳能接收板,可以全天候作业。通过预先设定的程序定时对周围的各种数据。比如温度.湿度、风向等进行分析收集,视频探头可以不间断对周围环境进行实时监测,前台系统对所收集数据进行处理后,通过无线(GSM/GPRS/CDMA)传输方式可以及时传输至后台控制中心。后台接受终端可以对所收集的相关数据进行分析,根据分析结果有针对性地对相关杆塔采取防范措施,降低线路事故的发生。

3 输电线路在线监测系统的组成

该系统可以采取积木式结构,针对不同地理环境和气候监测不同的线路参数,监测中心服务器采取统一的软件平台,便于综合分析、比较。现对常用的几种监测仪进行分析:

3.1 微气象监测系统

输电线路由于其分散性特点,所处环境变化较多,极易由风偏、雷击、污秽等引起线路故障,特别是局部环境的变化及时掌握更需要在线数据的监测。

微气象监测系统主要对输电线路走廊微气象环境数据进行在线监测等,能将所测监测点温度、湿度,风速、风向、气压、等气象参数及严密数据进行分析。通过定期数据传送,使线路技术人员根据数据曲线能及时掌握线路运行环境的气候变化规律,以便采取相应的措施(比如:雷区安装氧化锌避雷器、污秽区采取调爬等)防止线路发生停电事故。

3.2 无线视频监控系统

由于经济发展,各种建筑施工改造频繁。另外处在荒郊野外的杆塔线路极易受到外力的破坏,由此引起的线路跳闸事故逐年增加,传统的巡视方式已不能满足现有的安全需求。

因此,在电力行业,急需一种有力的监控、监测手段对输电线路周边状况及环境参数进行全天候监测,使输电线路运行于可视可控之中。架空输电线路危险点远程监控系统采用先进的数字视频压缩技术,通过无线通讯实时将线路周围情况传至后台监控中心,并可设置程序对危及线路安全的行为进行报警。采取红外探测技术对输电线路高危地区杆塔进行全天候监测,将事故隐患及时消除。有效地减少由于线路周围建筑施工等外力破坏引起的电力事故。在巡视人员不易到达地区,大大减少巡视次数,为输电线路的巡视及状态检修开辟了新思路。

系统软件强大的查询、比较、分析功能。可及时了解设备及环境变化信息,为事故预防及事后分析提供事实依据。

3.3 输电线路覆冰监测

通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动监测站。通过在线测量绝缘子垂直负荷的变量,建立在一个垂直档距单元内导线自重、风压系数、绝缘子倾斜角、绝缘子垂直负荷和导线等值覆冰厚度的数字模型。适时检测在一个垂直档距单元内等值覆冰厚度的变化,在根据线路设计标准,为用户提供预警值。还能够对现场的覆冰情况进行扪照,通过GPRS/CDMA无线通讯网络将照片、环境参数传往监控中心,在监控中心即可随时掌握线路的覆冰情况。通过对照片的比较分析可判断积冰速度,综合各种气象条件,作出相应的处理措施,防止大范围停电事故的发生。

3.4 杆塔倾斜仪

由于一些朴塔处在采空区和易冲刷地段,为防止由于杆塔倾倒而引起倒杆断线事故的发生,就需要及时掌握杆塔倾斜发展情况,以便及时采取相应的措施。

杆塔倾斜仪通过自身设备,程序设计传输时间间隔,定时将朴塔顺线路及垂直线路方向的倾斜角度数据传输至后台控制中心,通过对传输同数据的曲线分析,可以及时判断杆塔倾斜的发展趋势,在达到报警状态时及时处理,是矿由开采及雨水朴刷较多地区进行在线监测的一种有效手段。

3.5 输电线路防盗报警系统

输电线路近年来被盗事件逐年上升,据不完全统计,中国由于塔材被盗、导线被割引起的经济损失达上亿元之多。由于输电线路分散在野外,距离长、分散性大,一直以来没有有效的安全防范措施。

在电力线路上安装一种探测器,此探测器主要感应振动和热能,当有人靠近杆塔进行偷盗时,仪器感应发出报警,通过无线网络短信传送至相关人员手机上及信息中心。同时还可根据需要开发图像功能,在启动报警同时。启动图像功能将图像传至监控中心,保留相关视频已做为犯罪证据以供警方确认。

4 项目意义

输电线路在线监测相关技术的研究 篇8

关键词：输电线路,在线监测,技术,覆冰,稳定性

1 输电线路在线监测的内容

目前, 输电线路的在线监测内容主要有:与监测导线信息相关的包括了监测导线风偏、监测导线温度和损伤、监测导线张力、监测绝缘子表面污秽等;与监测杆塔信息相关的包括了监测杆塔变形及倾斜、监测杆塔塔身应力等;与自然现象引起的线路信息相关的包括了雷电活动导致的线路低压、绝缘闪络, 监测到的线路接地故障等。

输电线路在线监测系统的构成分为线路数据采集模块、线路设备监测子站模块、线路总数据汇集点模块、监测后端平台模块等几个部分。送至线路设备监测子站模块的数据是由线路数据采集模块所采集到的线路运行信息, 多个子站接受到的线路运行信息将在数据汇集点模块汇总并通过有线的方式或者无线的方式将线路信息送至监测后端平台, 供监测人员观察分析, 以便确定设备是否需要维护。

2 常用的输电线路在线监测技术

2.1 输电线路覆冰在线监测

覆冰在线监测可以实现对线路上覆冰状况的有效监控, 收集数据后对数据进行快速分析, 提前预测冰害事故, 并及时发送预警信息, 降低冰闪、断线、倒塔等事故发生率。覆冰在线监测系统经过多年发展, 技术上已较为成熟, 按照探测原理不同可以分为两种类型:

2.1.1 对线路张力进行检测

这种方式是将张力传感器安装在绝缘子上, 传感器不但可以采集导线覆冰后的受力参数, 而且能够同时将环境温度、湿度、风度、风向等数据一同录入, 再将数据用人工智能系统进行处理, 综合分析出线路状态与覆冰程度, 超出警戒值即发出预警。

2.1.2 对导线的几何参数进行检测

这种方式通过测量导线的弧垂、倾斜角等数据来估算导线状况。现在工程上通常使用状态方程这一数学工具对输电线路的受力状况进行描述, 只需将倾斜角度、弧垂、气象环境参数等数据输入, 就可以倒推演算出导线的覆冰重量、覆冰厚度等, 能够帮助评定覆冰危险等级。

2.2 输电线路气象和导线风偏在线监测

这套系统可实时监测环境风速、风向、温度、绝缘子串和导线对地夹角大小等数据。有关部门根据预警信息制定相应的风偏预防措施, 也能够准确定位放电故障点的位置;通过传感器传回监测中心的气象数据资料, 结合绝缘子串和导线对地实际夹角, 进一步完善风偏算法;同时还可以将线路杆塔上的风压不均系数、导线摆幅、瞬时风速等数据汇总到数据库, 通过对数据的分析, 改进设计标准, 使之符合当地实际情况。实际操作中, 可以将角度传感器设置在架空线上, 结合当时的风速、温度, 计算出导线风偏。

2.3 输电线路绝缘子污秽监测

2.3.1 污秽度监测

目前的污秽检测手段, 在测量绝缘子表面的灰密、等值附盐密度时, 需做出停电操作。为解决这一问题, 国内外的研究者推导出了光纤传感器的光场分布与绝缘介质表面含盐量之间的换算公式, 通过对光能参量的测定与处理, 可间接计算出传感器表面盐分含量, 从而准确评估出对绝缘子的表面盐密值。

2.3.2 漏电检测

泄漏电流能够表征电压、气候参数和污秽度三种参数, 该参数是绝缘子污秽程度的重要参考值。泄漏电流一般会沿介质表面形成, 将新型的泄漏电流传感器安置在绝缘子的高压端, 就能够得到泄漏电流的实时数据, 信号处理单元将电信号转变为数字信号, 并通过相关运算模块对泄漏电流的均值、峰谷值、振幅、最大电流脉冲数进行计算, 最后使用无限线信网络把数据输送到数据总站, 专家系统对数据进行综合分析, 判断绝缘子积污状况。绝缘子的结构参数, 污秽物化学组分, 气象条件也需要长时间的数据积累。

2.4 输电线路杆塔倾斜监测

全球移动通信系统 (GSM) 结合相应的监测技术, 可以监控杆塔状况, 预防杆塔倒塌。该系统在220kv以下的输电线路中得到了重要应用, 对于杆塔变形、基础移位等缺陷能进行准确判断, 保障输电系统的安全。特高压线路多建设在偏远山区, 通讯信号经常受到无线电严重干扰。为此, 国家电网公司专门组织了杆塔倾斜度监测GSM系统的研制工作, 且已初步取得成效, 为杆塔倾斜监控提供了良好的技术保障。

2.5 输电线微风振动监测

微风振动使得导线产生交变应力, 是产生疲劳断股的主要原因。微风振动对线路的影响循序渐进, 具有很强隐蔽性, 外观特征不明显, 相关的测量工作能为仿真设计提供较好的现场数据。微风振动检测系统具有采集精度较高的振动监测仪, 可以对导线相对线夹的弯矩值、频率、环境温度湿度、风向风速进行测量, 结合导线力学性能资料, 分析在微风振动下的导线寿命。

2.6 导线舞动监测

导线舞动造成导线断裂、塔材变形, 引发停电事故。导线舞动在线监测仪能绘制出易舞动线路分布图, 为线路设计提供重要依据。实际中根据档距和其它参数, 在某一档距内的导线上设置大量传感器, 对X、Y、Z三个方向的加速度进行测量, 结合线路本身参数, 建立数学模型, 分析舞动危害等级, 在事故发生前发布预警, 谨防倒塔、短路等灾害事故。

3 输电线路在线监测技术需解决的问题

3.1 在线监测技术标准化问题

输电线路在线监测实现监测设备的常态化, 要判断被监测设备的检修情况, 还需要相关的经验与数据。同时, 在离线试验和在线监测是否等价, 也还需要经过相关大量数据进行检验。另外, 制定不同输变电设备的报警值范围。从当前的情况来看, 输电线路的监测数据和离线试验之间存在差别, 还不能将离线试验的具体标准运用到在线监测数据诊断标准中。

3.2 输电线路在线监测技术稳定性方面的问题

通过大量的实际调查研究发现, 输电线路在线监测装置由于传感器、工作电源以及通信等多个方面的原因, 其输电线路的稳定性方面还存在问日。输电线路在线监测装置稳定性成为其是否能推广的关键, 另外, 还涉及到电路涉及、传感器技术、无线通信等多个方面的技术性问题。

参考文献

[1]李庆先.浅析高压输电线路的防风技术[J].科技致富向导, 2011 (06) .

浅谈输电线路在线监测技术现状 篇9

1 输电线路在线监测技术

输电线路在线监测是指利用安装在输电线路设备上的仪器, 实时地记录下表征设备运行状态的特征量, 并及时上传至监控中心。通过各项监测采集的数据, 诊断分析出输电线路当前的运行状态, 并对未来可能发生的情况作出预测, 及时采取适当的措施, 用以消除或减轻险情, 把损失降到最低。输电线路在线监测技术是输电线路状态检修的重要手段, 也是输电线路安全、稳定运行的有效保障。

2 输电线路在线监测系统的工作原理

输电线路在线监测的技术参数包括设备运行参数和环境运行参数, 系统就是通过数据信息平台采集和分析输电线路的各项技术参数, 并实施有效的监测与管理, 方便工作人员对信息的查阅, 针对不良状况及时提供信息预警等。

3 我国输电线路在线监测技术的应用

自2008年我国南方发生重大雪灾导致大面积严重电力瘫痪事故发生后, 国家供电局引进并强制实施了输电线路在线监测技术以保障供电线路网络的安全稳定运行。目前, 我国采用的输电线路在线监测技术主要有以下四种:

3.1 覆冰在线监测技术

针对恶劣天气条件下高压输电线路的覆冰状况难以洞察, 采用覆冰在线监测技术对输电线和变电站的覆冰状况进行实时监测, 运用数学建型进行分析, 预测出可能发生冰雪灾害的高压线路段, 采取有效应对措施, 最大限度降低损失。而覆冰在线监测技术的工作原理则是通过对高压电线的倾斜角度和弧垂进行监测, 根据相关数据信息, 计算出覆冰的厚度和重量, 由此判定出覆冰的危险等级, 以及是否需要发出除冰预警信号。另外, 也可以利用拉力传感器来实时测量高压电线覆冰后的受力情况, 结合当地环境的温度、湿度以及风力、风向状况, 将各项数据集中进行采集, 及时汇总给监控中心, 由系统进行分析处理, 作出冰情预报, 一旦情况符合, 系统将立即发出除冰警告。

3.2 杆塔倾斜监测技术

杆塔作为输电线路的重要支撑, 其稳固性对电力系统的安全至关重要。在我国西北部, 高压电线杆塔大多设立在矿山区, 受地质、地表状况以及各类外部自然力因素的影响, 容易出现杆塔倾斜的现象, 严重的将会导致地基发生形变, 对输电线路的安全造成很大威胁。为此, 相关部门利用全球移动通信系统, 对杆塔的倾斜程度进行实时监测, 一旦发现异常, 系统会及时发出预警信号。目前, 杆塔倾斜监测技术多应用于220千伏的输电线路, 能及时发现杆塔倾斜和变形的迹象, 预防事故发生。

3.3 输电线微风振动监测技术

在输电线路的运行中还存在一项比较隐蔽的安全隐患, 就是导线的微风振动, 尽管它不像其他隐患那样具有较大的破坏力, 但随着时间的积累, 将会导致高压输电线路出现疲劳甚至断股, 必须引起重视。微风监测技术是利用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, 例如线夹弯曲的频率和振幅等等, 再结合输电线路周边的风速和风向, 依据导线自身的力学特征, 计算出受微风振动影响下输电线的疲劳寿命, 以便于及时更换和检修, 从而达到有效防范风险的目的, 同时, 该技术还可以用于输电线路的防震设计。

3.4 视频在线监测技术

在人口密集的地区和交通事故频发的地段以及走兽飞禽等动物频繁活动的森林, 都需要对输电线路安装视频在线监测系统, 这是为了能够实时掌握输电线路周边的状况, 尽早发现和排除安全隐患, 以及故障发生后通过视屏录像能及时准确地找出对输电线路造成危害的行为原因, 从而进一步采取防范、纠正措施。在实践过程中, 可以充分利用网络和无线传输技术实现对输电线路的远程实时监控。

4 在线监测系统的维护与完善

如今输电线路在线监测系统已经成为有关部门电力监控与调度掌握第一手数据资料的重要来源, 尽管如此, 该项技术仍有不足之处, 需要在实际应用中加以完善, 使其发挥更大的作用。

4.1 加强监测系统本身的维护工作

通常在使用在线监测系统进行电力监测时, 需要在区调区内设置很多监测点, 导致了系统相当复杂错乱, 针对这种情况, 为了防止系统频繁出现故障, 一般会由指派的技术人员专门对系统进行维护, 然而这项工作需要耗费不少的人力和财力, 使得输电线路在线监测技术的经济性大打折扣, 为此, 必须增强在线监测系统的稳定性, 开发远程维护技术, 以减小维护成本和工作量, 实现该技术更大的利用价值。

4.2 加强调度人员对于检测系统的培训工作

在没有引进在线监控技术以前, 调度人员一般是根据巡线人员的电话或日志汇报出的现场勘察结果来进行调度和管理的。新的模式下, 必须加强对基层调度人员的技术培训, 使其尽快熟悉业务流程, 理清在线监测系统发回的各项数据, 掌握报警数值范围和应急措施操作, 只有这样才能让输电线路在线监测系统的功能得以充分发挥。

5 结束语

当下输电线路在线监测技术正逐渐在整个国家电力系统中普及应用, 凭借其在电力监控与调度方面的出色表现, 越来越受到电力企业的欢迎, 相关部门应加强维护工作, 使电力监控系统更加稳定地运行, 实现未来电力监控工作智能化与现代化的目标。

摘要：目前输电线路在线监测技术已经广泛地运用到电力监控系统中, 其多样化的功能与广阔的涵盖领域为输电网络的安全、平稳运行以及输电线路的维护与检修提供了很大的帮助。然而该项技术目前仍存在着缺陷与不足, 需要相关部门与技术人员不断进行改进。本文对输电线路在线监控技术的现状作了详细分析。

关键词：输电线路在线监测,电力监控,调度

参考文献

[1]邓有强.输电线路在线监测技术现状研究[J].通讯世界, 2013, (16) :160-161, 162.

[2]黄新波, 张国威.输电线路在线监测技术现状分析[J].广东电力, 2009, 22 (1) :13-20, 34.

线路监测 篇10

【關键词】输电线路；监测系统；平台

输电线路的安全稳定运行是确保智能电网开展的前提，因为输电线路是智能电网的重要组成部分，而为了确保输电线路的稳定运行，建立运行状态监测系统是有效的采取措施，这是创新输电线路运行的举措。通过系统可以有效的获取相关线路运行以及周围环境的状态，并且为线路的维护提供了动态信息。随着发展的逐步深入，很多电业公司已建成雷电、覆冰、污秽、气象、微风、振动等线路运行状态的监测相关系统。在本文中主要介绍输电线路在线监测系统的应用和管理平台，通过将电网输电线路监测装置采集的信息及各监测系统应用产生的应用结果信息进行融合存储构建完整的输电线路运行状态信息数据平台[2]。

1.输电线路在线监测系统应用和管理平台架构

必须要明确的一点就是这个平台是一个比较复杂的软件平台，因为它集多种信息于一体，并且在构建的时候还要保证系统的稳定可靠运行。此系统的建立需要考虑数据的组织和应用两方面的构思，以此为基础构建一个基础信息平台和高级反应平台。各个功能可按其在数据流中所处的位置分布，在基础信息平台和高级反应平台之中最终形成一个整体系统[1]。 从平台中收集到的监测状态会在企业端有一个总体显示，方便使用者获取相关监测信息。

1.1基础信息平台

输电线路监测系统的运行需要一个基础的设施，这个就是基础信息平台，由数据库和服务总线以及相关模块等组成，负责各个动态的监测，子系统获取输电线路状态监测信息从生产和能量管理系统获取相应设备的运行信息，为深入的高级应用和后续管理提供数据支持，为整个系统的集成和高效可靠运行提供保障。

基础信息平台的基础作用主要工程首先体现在系统的管理上，它可以提供相关的进程管理，网络以及相应的安全和应用管理，许多基础的技术手段也是各种运行的安全保障和监护手段。其次它还是一个提供信息交换的平台，通过构建实时的数据共享和服务共享提供跨计算机的服务，使得监测数据在整个电网范围内可以有效获取，以应对随时变化的动态。再次就是基础信息平台的管理是一种统一的模型管理模式，这也是考虑到输电线路整个电网件的信息共享，并且做好科学的分工。最后就是基础平台是一个公共的服务，相关的历史数据和警告服务等数据全部都统计在一起，是多种应用所需的基础公共信息。

另外对于基础信息平台的设计，还是做了多个方面的分析。首先在基础信息平台上是做了检测数据可以相互交换的设计，监测数据交换功能实现输电线路状态监测系统与雷电监测子系统、污秽监测子系统、覆冰监测子系统、微风振动监测子系统、生产管理系统调度等系统之间的信息交换[2]。在应用和管理平台上的数据以监测系统与各个子监测系统之间数据的相互抽取和推送为主，从而使得输电线路在线监测系统具有响应的预警能力。不仅支持其他系统从特定的数据端口来监测和抽取数据也能向特定系统的指定文件目录下推送数据，并且进行相互间的数据交换。其次在平台上还做了对象模型管理的设计，依据每个对象的不同动态建造一个模型，这种工具为客观存在的输电线路对象及其关系建立对象模型，像区域线路都是属于这一类。设立一个特定的对象模型库，依次根据不同的属性进行分类管理和保存，从而形成基础平台与输电线路基本的相关业务对象模型。这样的管理方式为用户提供了在进行电网输电设备模型录入系统时的相关编辑功能，从而实现资源的源头维护和整个电网之间的服务共享。

1.2高级反应平台

高级反应平台指的是平台的后期使用工程，使用者根据基础信息平台提供的相关线路自身系统运行以及周围环境的动态分别可以做到实时监测，报警数据查询和数据统计。实时监测与报警高级应用负责综合雷电定位、污秽监测、覆冰监测、微风振动监测、防汛监测等子系统输电线路状态，各个子系统的状态预警信息分别被监测系统予以响应，及时报警各类越限监测信息，并且通过特定的图形或者其他方式来展示输电线路状态信息[1]。例如覆冰厚度的动态监测上，如果超过数值就会出现预警变色，报警信息会及时传达到调度员。还有些存在风险的电网设备，监测系统也会发出预警，然后详细的展示相关单元的状态。

数据统计的高级应用会生成统计分析报表，报表的类型会根据监测需要的不同分别有月报，季度报表，还有跟信息相关的预警报表，甚至连报表的体现形势也会根据需求以曲线，图表或者表格的方式呈现，总之就是在对监测数据进行处理时，要在采集查询的基础上，进行全面的天内高级分析，然后再进行数据的相关报表的分析处理。

2.根据监测系统应用和管理平台的研究做出的结论

综上所述，输电线路在线监测系统的应用和管理平台具有非常明显的特点，不仅可以提供实时的在线监测数据作为动态查询的依据，还能在充分利用已有监测子系统的基础上，使原有的功能在不断发挥作用的基础上融合其他线路，为整个电网的动态监测提供积累的相关数据，还有就是这个平台可以综合的利用传感信息等技术自动及时地向不同管理职责的用户分级做出预警汇报，并且在这一过程中还为工作人员的维修工作安排提供了充裕的时间，这在电网的隐患排查上起着极为重要的作用。这种应用管理平台的投入使用将会有效的避免重大事故的发生，保障了电网的稳定安全运行[2]。

监测技术在现在飞速发展的科技时代也得到了很大的发展和进步，检测设备也在不断的更新换代，设备的灵敏性和可靠性也是越来越先进，这就为数据的传输提供了保障。即便是处于环境恶劣的地段，也能很好多的做好动态监测。我们一定要在充分认识和肯定输电线路在线监测系统的基础上，做好应用和管理平台的研究，为确保完整健全的输电线路运行状态提供信息数据搭建良好的平台。

【参考文献】

[1]于德明，郭昕阳等.500KV输电线路在线监测系统应用[J].中国电力.