陳順平

摘要：近些年，隨著人們生活水平的提升，推動(dòng)了我國(guó)電力需求的不斷增長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)安全的穩(wěn)定性提出了更高要求。高壓電力設(shè)備承擔(dān)著國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展重要任務(wù)，其穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。研究電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，為提升電網(wǎng)運(yùn)行安全性提供參考。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備;運(yùn)行狀態(tài);在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng);設(shè)計(jì)

引言

電力輸送過(guò)程需基于高壓輸電線路完成，作為智能電網(wǎng)的核心構(gòu)成，高壓輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行與否會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生直接影響，規(guī)模及范圍不斷擴(kuò)大的電力系統(tǒng)對(duì)高壓輸電線路的監(jiān)測(cè)提出了更高的要求，設(shè)計(jì)并完善高壓輸電線路的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍然是目前研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。不斷發(fā)展完善的智能電網(wǎng)及動(dòng)態(tài)增容技術(shù)為輸電線路實(shí)時(shí)高效的監(jiān)測(cè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)提供了有力支撐，但目前由于受到技術(shù)及成本等限制，存在以單點(diǎn)監(jiān)測(cè)為主、尚未組網(wǎng)形成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等問(wèn)題，輸電線路在線監(jiān)測(cè)產(chǎn)品及監(jiān)測(cè)過(guò)程的智能化、自動(dòng)化、互動(dòng)化水平還有待提高，需通過(guò)進(jìn)一步完善以降低實(shí)際使用過(guò)程中的故障率、使用及維護(hù)成本。

1電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)

1.1變電站運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)

運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)一般采用無(wú)人值班監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要包括安全和視頻防護(hù)監(jiān)測(cè)，運(yùn)行狀態(tài)下的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、防盜報(bào)警、出入口監(jiān)測(cè)和火災(zāi)預(yù)警等，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部環(huán)境濕度溫度監(jiān)測(cè)，室外環(huán)境溫濕度、風(fēng)速雨量實(shí)時(shí)觀測(cè)等，利用紅外線、紫外線及電子感煙技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電站煙霧、明火、漏電情況及進(jìn)排水實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄，經(jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阶诱鞠到y(tǒng)，再將視頻和安防信號(hào)傳輸?shù)郊刂行模芗耘挪樽冸娬具\(yùn)行情況。

變電站運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)是輸電網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)信息上傳的重要組成部分，一旦出現(xiàn)危機(jī)情況，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控終端自動(dòng)切換窗口，傳輸報(bào)警信號(hào)和圖像，自動(dòng)定位地圖報(bào)警位置和類(lèi)型，聯(lián)動(dòng)照明、警笛等設(shè)備，支持多聯(lián)動(dòng)報(bào)警機(jī)制，視頻單元系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)險(xiǎn)情監(jiān)控及自我檢查，實(shí)現(xiàn)全方位智能化聯(lián)動(dòng)和跟蹤定位事故地點(diǎn)，傳輸?shù)郊刂行?，?shí)現(xiàn)及時(shí)掌控。

1.2監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電

桿塔上不能懸掛較長(zhǎng)的導(dǎo)線，桿塔上使用電池時(shí)更換難度較大，且禁止從高壓輸電線路取電，可安裝于桿塔上的節(jié)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)子站和部分圖像傳感器節(jié)點(diǎn)可采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)（和節(jié)點(diǎn)一起安放在塔上），其所采用的免維護(hù)鉛酸蓄電池的容量根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算獲?。òㄔO(shè)備功耗和連續(xù)陰雨天數(shù)），選取太陽(yáng)能電池組件則以發(fā)電量、電池電壓、設(shè)備功耗等為依據(jù)（連續(xù)陰雨天間的最短間隔期間）。合理的供電系統(tǒng)利用充足的光照即可有效滿足設(shè)備持續(xù)供電的需求。此外需注意根據(jù)桿塔對(duì)承重和抗風(fēng)要求設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)的體積和重量，導(dǎo)線溫度監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)可采用電磁感應(yīng)供電方式，避免對(duì)導(dǎo)線造成損傷。通過(guò)將蓄電池加裝于設(shè)備上以避免斷電情況（通常由輸電線路載荷不足、繼電保護(hù)跳閘引起）的出現(xiàn)，蓄電池充電時(shí)由電磁感應(yīng)供電。為避免IEEE802.11和802.15.4相互干擾，各自指定了固定的通信信道，各包含11個(gè)和16個(gè)信道，IEEE802.11使用信道1，IEEE802.15.4使用信道21或22，可以同時(shí)使用。

2對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的建議

2.1強(qiáng)化在線監(jiān)測(cè)管理工作

只有不斷強(qiáng)化在線監(jiān)測(cè)工作的管理協(xié)調(diào)，才能使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用得到最大限度的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)發(fā)展很快，如何有效實(shí)施電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)，提升產(chǎn)品功能和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝、設(shè)計(jì)規(guī)范化，電力設(shè)備安全、運(yùn)行穩(wěn)定成為重點(diǎn)解決的問(wèn)題。這就需要我國(guó)電力部門(mén)要建立一套完整的綜合性評(píng)估監(jiān)測(cè)機(jī)制，對(duì)電力設(shè)備中的技術(shù)性能、先進(jìn)性、可靠性和電力設(shè)備生產(chǎn)單位進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.2數(shù)據(jù)采集模塊

系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集模塊主要是對(duì)智能變電站設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)同時(shí)利用特定的通信協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能變電站的中心機(jī)房，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理以及數(shù)據(jù)的集中，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)預(yù)處理之后將數(shù)發(fā)送到不同的地方中心機(jī)房，之后對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算。通過(guò)對(duì)不同電力設(shè)備數(shù)據(jù)的分析處理，對(duì)于分析處理的數(shù)據(jù)類(lèi)型需要滿足市面上使用的大多數(shù)設(shè)備的數(shù)據(jù)類(lèi)型，從而保證數(shù)據(jù)的兼容性，同時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊需要預(yù)留足夠的數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)，從而便于日后進(jìn)行功能擴(kuò)展，滿足不同電力設(shè)備的應(yīng)用需求，為系統(tǒng)升級(jí)提供基礎(chǔ)保障。

2.3提升科研基礎(chǔ)能力

電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，離不開(kāi)科研單位、高校的技術(shù)支持，利用科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線裝置的開(kāi)發(fā)，拓寬監(jiān)控系統(tǒng)功能。還需要大力支持科技創(chuàng)新能力，加大技術(shù)研發(fā)和研究，尤其是對(duì)電氣設(shè)備元器件、變壓設(shè)備和氣體絕緣設(shè)備進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。如電力變壓器綜合性監(jiān)控設(shè)備，能反映故障性質(zhì)的特征參數(shù)，提升綜合診斷能力。重點(diǎn)發(fā)展局部放電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)抗干擾能力研究，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國(guó)電力設(shè)備實(shí)際情況，探究出具有我國(guó)自主創(chuàng)新能力的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到電力行業(yè)中。同時(shí)，加大對(duì)氣體絕緣組合電器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，監(jiān)測(cè)故障性放電因子，加大技術(shù)攻關(guān)，盡早實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用化。

結(jié)語(yǔ)

在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是將電器設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析和交流，通過(guò)對(duì)其的數(shù)據(jù)采集，將信息傳輸?shù)教幚砥髦?，?yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理后，通過(guò)光纖通信傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心站的系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和操作，為中心基站和工作人員提供了可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，及時(shí)排除電力設(shè)備故障，提高了電力設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]葉力行，林衡，郭志斌.變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修策略分析[J].廣東科技，2014（24）：67，73.

[2]侯俊飛，嚴(yán)春香，李國(guó)杰，楊亞麗，馮昊，楊明明.電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳輸規(guī)約仿真主站的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2019（12）：45-50.

[3]龔陳龍.淺議智能變電站繼電保護(hù)二次回路在線監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)[J].電子測(cè)試，2020（2）：102-103.

[4]徐正亞，何光層，師超，等.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)下的智能變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[J].科技風(fēng)，2020（10）：108-109.

[5]孫宏彬，曹琪，劉明，等.一種基于無(wú)線Mesh的高壓輸電線路遠(yuǎn)程通信方法研究[J].信息系統(tǒng)工程，2019（9）：129-130.

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