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        輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

        2016-06-18 01:21:27葛濤厲剛國(guó)網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司277600
        電子制作 2016年6期
        關(guān)鍵詞:監(jiān)測(cè)技術(shù)導(dǎo)線可靠性

        葛濤 厲剛 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司 277600

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        輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

        葛濤厲剛國(guó)網(wǎng)山東省電力公司微山縣供電公司277600

        【文章摘要】

        輸電線路是智能電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵和電能輸送的紐帶,一旦發(fā)生運(yùn)行障礙,就會(huì)造成區(qū)域電力系統(tǒng)的崩潰,導(dǎo)致嚴(yán)重的電網(wǎng)事故,所以輸電在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是提高電網(wǎng)安全運(yùn)行和輸送能力的必然要求。本文討論了輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)中存在的共性問(wèn)題,分析了信息采集技術(shù)和信息傳輸技術(shù),建立了輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)模型,對(duì)未來(lái)的輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

        【關(guān)鍵詞】

        輸電線路;在線監(jiān)測(cè);技術(shù)應(yīng)用

        1 輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)機(jī)理

        輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是由各種前端監(jiān)測(cè)裝置和系統(tǒng)前站組成,其中系統(tǒng)前端有輸電線路運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)和顯示中心,實(shí)現(xiàn)對(duì)前端監(jiān)測(cè)到的信息的統(tǒng)計(jì)、分析、處理、查詢和控制等作用。前端監(jiān)測(cè)裝置是輸電線路的各種遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)、近端監(jiān)測(cè)和控制裝置,例如數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)終端單元和各類傳感器等。輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有高度集成性、可以實(shí)現(xiàn)采集、處理和傳輸數(shù)據(jù)的作用,如圖1,可以通過(guò)設(shè)計(jì)前端監(jiān)測(cè)裝置來(lái)全天候和全方位的監(jiān)測(cè)輸電線路本省和周邊環(huán)境的狀況,并進(jìn)行采集和處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),利用4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶筇毂O(jiān)控主站對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析、顯示,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理輸電線路的故障,保持輸電線路的運(yùn)行狀態(tài),從而提高輸電線路的穩(wěn)定性和可靠性,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的可控、在線控制、智能控制。

        1.1在線監(jiān)測(cè)主站系統(tǒng)

        輸電線路在線監(jiān)測(cè)主站采用分布式結(jié)構(gòu)和冗余、集群技術(shù)配置方式,既保持了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,又滿足了系統(tǒng)安全防護(hù)的要求,與外部通訊系統(tǒng)配置硬件防火墻,硬件方面應(yīng)滿足IEC61970CIM/CIS和IEC61968 UIB電力企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)集成總線,以便于各系統(tǒng)的互聯(lián)、信息交流和用戶再開(kāi)發(fā)。

        1.2數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)

        對(duì)輸電線路本省和周邊的環(huán)境進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè),這對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)控信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性有很高的要求,所以無(wú)線信息傳輸方式一直是輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究關(guān)鍵。由于傳統(tǒng)的無(wú)線通信方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)輸電線路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),所以本文提出來(lái)無(wú)線4G網(wǎng)絡(luò)輸電線路在線監(jiān)測(cè)的通信方式,通過(guò)實(shí)驗(yàn),該方式可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的高效、快速的傳輸。主站系統(tǒng)通過(guò)TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,從而提高圖片、數(shù)據(jù)的傳輸可靠性,主站監(jiān)控設(shè)備按照骨干層、核心層、匯聚層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心一點(diǎn)接入調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)。

        2 輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用

        2.1在線監(jiān)測(cè)技術(shù)基本要求

        輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用具有必要性和可行性,這對(duì)于保障輸電線路的安全運(yùn)行具有非常重要的意義。為逐步規(guī)范輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù),輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)滿足以下基本要求:

        1)從分考慮輸電線路運(yùn)行人員在高空作業(yè)環(huán)境下安裝方式的簡(jiǎn)便和可靠;

        2)安裝標(biāo)準(zhǔn)確定數(shù)據(jù)傳輸方式和存儲(chǔ)方式,以便于實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理;

        3)安裝的裝置不能成為線路的薄弱點(diǎn)和隱患,不能影響線路機(jī)械性能的可靠性;

        4)安裝的裝置應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)的電暈要求和無(wú)線電干擾要求,確保線路電氣性能的可靠性;

        5)能抵抗輸電線路電磁場(chǎng),適應(yīng)各種惡劣氣候,無(wú)需外在電源,免維護(hù),保障輸電線路的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行;

        2.2在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用范圍

        1)輸電線路覆冰在線監(jiān)測(cè)

        輸電線路在覆冰狀況下,依托后臺(tái)診斷分析系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)線路冰害事故的提前預(yù)測(cè),輸電線路覆冰狀況有2種工作原理,其一是通過(guò)監(jiān)測(cè)線路拉力來(lái)反映覆冰狀況,將應(yīng)力傳感器串接在絕緣子上,其應(yīng)用前提為應(yīng)力傳感器通過(guò)試驗(yàn)和安全性論證。二是通過(guò)監(jiān)測(cè)導(dǎo)線傾斜角、弧垂等參數(shù)來(lái)反映覆冰狀況,不需要改變線路參數(shù)、不會(huì)影響線路的運(yùn)行安全。

        2)輸電線路導(dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)

        導(dǎo)線舞動(dòng)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害線路,造成螺絲變形、金具斷裂、塔材、導(dǎo)線落地、折斷,出現(xiàn)大面積停電。其原理是:根據(jù)檔距和線路的具體情況,在導(dǎo)線中安裝適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線舞動(dòng)監(jiān)測(cè)儀,并采集3個(gè)方向的加速度信息,依據(jù)對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本信息,分析線路的舞動(dòng)半波數(shù)及計(jì)算導(dǎo)線運(yùn)行的軌跡相關(guān)參數(shù),判斷舞動(dòng)危害,從而發(fā)出報(bào)警,避免倒塔、放電等事故的發(fā)生。

        3)輸電線路氣象和導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)

        輸電線路氣象和導(dǎo)線風(fēng)偏在線監(jiān)測(cè)可以分為風(fēng)偏校驗(yàn)提供實(shí)測(cè)依據(jù)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)所在線路設(shè)計(jì)。通過(guò)檢測(cè)中心對(duì)送電線路所經(jīng)區(qū)域氣象資料的觀測(cè)、記錄、收集,積累運(yùn)行資料,完善風(fēng)偏計(jì)算方法,同時(shí)準(zhǔn)確地記錄輸電線路桿塔上最大瞬時(shí)風(fēng)速、風(fēng)壓不均勻系數(shù)、強(qiáng)風(fēng)下的導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)軌跡等,為制定合理的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

        4)輸電線路導(dǎo)線微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)

        微風(fēng)振動(dòng)是造成高壓架空輸電線路疲勞斷股的主要原因。微風(fēng)振動(dòng)對(duì)架空線路造成的破壞是長(zhǎng)期積累的,所以具有很強(qiáng)的隱蔽性。微風(fēng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀來(lái)記錄導(dǎo)線與線夾的最后接觸點(diǎn)以外一定距離彎曲振幅、頻率和線路周圍的風(fēng)向、風(fēng)速、濕度、氣溫等氣象環(huán)境參數(shù),并結(jié)合導(dǎo)線力學(xué)性能,分析導(dǎo)線的疲勞壽命和線路微風(fēng)振動(dòng)的水平。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展將提高運(yùn)用的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性放在首位,實(shí)現(xiàn)降低用戶費(fèi)用、節(jié)能減排的目標(biāo),著為輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的指明了發(fā)展方向,所以,今后輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用應(yīng)該優(yōu)化基礎(chǔ)算法、提高穩(wěn)定可靠性和實(shí)時(shí)性、合理利用能源,本文蘇輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行了深入的學(xué)習(xí),從信息采集和傳輸?shù)葞讉€(gè)方面對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了分析研究,并提出了監(jiān)測(cè)模型,是輸電線路在想監(jiān)測(cè)技術(shù)具備了基本的技術(shù)先進(jìn)、對(duì)象全面、裝置可靠、科學(xué)合理的特點(diǎn)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]黃新波、孫欽東、王小敬等.輸電線路危險(xiǎn)點(diǎn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)[J].高電壓技術(shù).2007

        [2]劉和云、周迪、付俊萍等.導(dǎo)線雨凇覆冰預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單模型的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào).2001

        [3]劉麗榕、王玉東、肖智宏等.輸電線路在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通信傳輸方式研究[J].電力系統(tǒng)通信.2011

        [4]胡毅.輸電線路運(yùn)行故障分析與防治.北京:中國(guó)電力出版社.2007

        [5]葛耀中.輸電線路高頻保護(hù)[N].西安:西安交通大學(xué)出版社.1986

        圖1 輸電線路在線監(jiān)測(cè)技術(shù)機(jī)理圖

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