輸電線路在線監測技術應用

葛濤　厲剛　國網山東省電力公司微山縣供電公司　277600

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輸電線路在線監測技術應用

葛濤厲剛國網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建設的關鍵和電能輸送的紐帶，一旦發生運行障礙，就會造成區域電力系統的崩潰，導致嚴重的電網事故，所以輸電在線監測技術是提高電網安全運行和輸送能力的必然要求。本文討論了輸電線路在線監測技術中存在的共性問題，分析了信息采集技術和信息傳輸技術，建立了輸電線路在線監測技術系統模型，對未來的輸電線路在線監測技術的發展進行了展望。

【關鍵詞】

輸電線路；在線監測；技術應用

1　輸電線路在線監測技術機理

輸電線路在線監測系統主要是由各種前端監測裝置和系統前站組成，其中系統前端有輸電線路運行狀況監測和顯示中心，實現對前端監測到的信息的統計、分析、處理、查詢和控制等作用。前端監測裝置是輸電線路的各種遠端監測、近端監測和控制裝置，例如數據采集終端、數據終端單元和各類傳感器等。輸電線路在線監測系統具有高度集成性、可以實現采集、處理和傳輸數據的作用，如圖1，可以通過設計前端監測裝置來全天候和全方位的監測輸電線路本省和周邊環境的狀況，并進行采集和處理監測數據，利用4G無線網絡將處理的數據傳輸到后天監控主站對數據進行存儲、分析、顯示，及時發現并處理輸電線路的故障，保持輸電線路的運行狀態，從而提高輸電線路的穩定性和可靠性，實現對輸電線路的可控、在線控制、智能控制。

1.1在線監測主站系統

輸電線路在線監測主站采用分布式結構和冗余、集群技術配置方式，既保持了系統運行的可靠性，又滿足了系統安全防護的要求，與外部通訊系統配置硬件防火墻，硬件方面應滿足IEC61970CIM/CIS和IEC61968 UIB電力企業應用系統集成總線，以便于各系統的互聯、信息交流和用戶再開發。

1.2數據傳輸實現

對輸電線路本省和周邊的環境進行全天候的監測，這對監測點的監控信息傳輸的實時性、可靠性有很高的要求，所以無線信息傳輸方式一直是輸電線路在線監測技術的研究關鍵。由于傳統的無線通信方式無法實現輸電線路的實時監測，所以本文提出來無線4G網絡輸電線路在線監測的通信方式，通過實驗，該方式可以實現監測信息的高效、快速的傳輸。主站系統通過TCP/IP協議實現網絡數據傳輸，從而提高圖片、數據的傳輸可靠性，主站監控設備按照骨干層、核心層、匯聚層結構設計，實現監控中心一點接入調度數據網。

2　輸電線路在線監測技術應用

2.1在線監測技術基本要求

輸電線路在線監測技術應用具有必要性和可行性，這對于保障輸電線路的安全運行具有非常重要的意義。為逐步規范輸電線路在線監測技術，輸電線路在線監測裝置應滿足以下基本要求：

1）從分考慮輸電線路運行人員在高空作業環境下安裝方式的簡便和可靠;

2）安裝標準確定數據傳輸方式和存儲方式，以便于實現在線監測數據的統一管理;

3）安裝的裝置不能成為線路的薄弱點和隱患，不能影響線路機械性能的可靠性;

4）安裝的裝置應滿足標準的電暈要求和無線電干擾要求，確保線路電氣性能的可靠性;

5）能抵抗輸電線路電磁場，適應各種惡劣氣候，無需外在電源，免維護，保障輸電線路的長期穩定運行;

2.2在線監測技術應用范圍

1）輸電線路覆冰在線監測

輸電線路在覆冰狀況下，依托后臺診斷分析系統對監測數據進行分析，實現對線路冰害事故的提前預測，輸電線路覆冰狀況有2種工作原理，其一是通過監測線路拉力來反映覆冰狀況，將應力傳感器串接在絕緣子上，其應用前提為應力傳感器通過試驗和安全性論證。二是通過監測導線傾斜角、弧垂等參數來反映覆冰狀況，不需要改變線路參數、不會影響線路的運行安全。

2）輸電線路導線舞動監測

導線舞動會嚴重損害線路，造成螺絲變形、金具斷裂、塔材、導線落地、折斷，出現大面積停電。其原理是：根據檔距和線路的具體情況，在導線中安裝適當的導線舞動監測儀，并采集3個方向的加速度信息，依據對監測點基本信息，分析線路的舞動半波數及計算導線運行的軌跡相關參數，判斷舞動危害，從而發出報警，避免倒塔、放電等事故的發生。

3）輸電線路氣象和導線風偏在線監測

輸電線路氣象和導線風偏在線監測可以分為風偏校驗提供實測依據和監測點所在線路設計。通過檢測中心對送電線路所經區域氣象資料的觀測、記錄、收集，積累運行資料，完善風偏計算方法，同時準確地記錄輸電線路桿塔上最大瞬時風速、風壓不均勻系數、強風下的導線運動軌跡等，為制定合理的設計標準提供技術數據。

4）輸電線路導線微風振動監測

微風振動是造成高壓架空輸電線路疲勞斷股的主要原因。微風振動對架空線路造成的破壞是長期積累的，所以具有很強的隱蔽性。微風振動監測系統通過振動監測儀來記錄導線與線夾的最后接觸點以外一定距離彎曲振幅、頻率和線路周圍的風向、風速、濕度、氣溫等氣象環境參數，并結合導線力學性能，分析導線的疲勞壽命和線路微風振動的水平。

3　結束語

我國電網的發展將提高運用的安全性、可靠性和經濟性放在首位，實現降低用戶費用、節能減排的目標，著為輸電線路在線監測技術的指明了發展方向，所以，今后輸電線路在線監測技術應用應該優化基礎算法、提高穩定可靠性和實時性、合理利用能源，本文蘇輸電線路在線監測技術進行了深入的學習，從信息采集和傳輸等幾個方面對現有技術進行了分析研究，并提出了監測模型，是輸電線路在想監測技術具備了基本的技術先進、對象全面、裝置可靠、科學合理的特點。

【參考文獻】

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圖1　輸電線路在線監測技術機理圖