云控综合驱鸟及分析系统研究

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年第7期   作者:宋耐超 李明明 王瑞琦 宋志勇 闫娇
[导读] 通过分析目前的鸟害故障类型、驱鸟方式和存在的问题
        摘要:通过分析目前的鸟害故障类型、驱鸟方式和存在的问题,提出一种输电线路智能驱鸟系统,采用硬件装置与软件系统相结合的思路,实现智能驱鸟,以及实现对鸟害分布情况及发展规律的统计分析能力,保证输电线路的安全稳定供电,提高电力系统供电的可靠性。
        关键词:鸟害故障;智能驱鸟;统计分析;可靠性




0引言
        随着国民经济的发展速度越来越快,电力行业作为国民经济的命脉,电力系统的供电可靠性也应提高。近年来,人类对鸟类保护意识的增强,以及自然环境的改善,鸟类繁衍速度加快,而且,鸟类在输配电线路杆塔、导地线等设备处停留、活动、栖息的现象较为普遍,特别是鸟类在输电线路上筑巢、泄粪、飞行导致跳闸事件常有发生,成为了威胁输电线路安全稳定运行的重要因素之一。本文通过分析目前的鸟害故障类型、驱鸟方式以及存在的问题,提出一种输电线路智能驱鸟系统,采用硬件装置与软件系统相结合的思路,实现智能驱鸟,保证输电线路的安全稳定供电。
1现状分析
1.1鸟害故障
        鸟害故障主要是鸟类泄粪、筑巢、飞行、鸟啄等活动造成的输电线路故障。
        根据导致鸟害故障的原因、故障特点,将鸟害故障一般分为鸟巢类 、鸟粪类 、鸟体短接类和鸟啄类四大类,其中鸟粪类故障又可分为鸟粪污染绝缘子闪络故障和鸟粪短接空气间隙故障[1]。
        (1)鸟巢类故障
        鸟类在杆塔上筑巢时,较长的鸟巢材料使架空输电线路相(极)阿或相(授)对地间的有效绝缘距离减少或短接,由此而引起的输电线路跳闸。
        (2)鸟粪类故障
        鸟类在杆塔附近泄粪时,鸟粪形成导电通道引起的架空输电线路跳闸,或鸟粪附着于绝缘子上引起的沿面闪络。
        (3)鸟体短接类故障
        鸟类在活动时,身体使输电线路相(极)间或相(极)对地间的有效绝缘距离减少,导致空气击穿引起的输电线路跳闸。
        (4)鸟啄类故障
        鸟类啄损复合绝缘子伞裙或护套,造成复合绝缘子的损坏或闪络。
1.2驱鸟方式
        从效果、成本、操作性和对环境的影响等几个方面来比较各种驱鸟方式。下表1为驱鸟方式的对比。
表1.驱鸟方式的对比

1.3存在的问题
1.3.1鸟类活动规律较难掌握
        由于电力工作者对鸟类相关知识和活动规律掌握不够,涉及电力设施的鸟类活动,主要是局部地区的运行经验积累的广度和深度还不够,对不同鸟类在不同地区、不同时间的生活规律和习性还没有很好地总结,造成防范措施的针对性不强,输电线路防鸟难度仍然较大。如鸟巢拆除后,鸟类只需几天的时问,就可以在原处完成筑巢工作,导致运行人员疲于应付。
1.3.2鸟害故障防治与野生动物保护之间的矛盾较难处理
        鸟类是人类的朋友,保护野生动物,实现人与自然和谐共处,实现人与自然和谐共处是当今社会发展的主题。但鸟类活动又常常引发输电线路故障,造成居民用电中断,如何解决这一矛盾,通过合理的方式,达到既不伤害鸟类,又能保证电网安全运行的要求,是鸟害故障防治的雅点之一。
1.3.3对各类防鸟措施的认识不足
        由于鸟类的种类多样性,不同活动如筑巢、泄粪、飞行造成线路故障的机理不同,一种防范措施可能只对某一类鸟的防范有效果,部分声、光等驱鸟装置安装后,刚开始对鸟类有一定驱赶作用,但当鸟类受到重复刺激后逐渐适应,装置失去效用。因此,防鸟措施的适用性,针对性还有待提高,对防鸟措施效果的观测评估工作也应加强。
2原理
        输电线路智能驱鸟系统,利用传感器技术和无线通信技术,对在高压输电线路杆塔、变电站附近活动的鸟类进行监测和驱离,打破鸟类的环境适应性,防止其在杆塔或变电站进行筑巢等活动造成绝缘子串污染、线路短路、跳闸等事故,保障线路安全运行。开发完善的后台软件,具有数据存储、历史数据查询、报表、打印,曲线图绘制等功能,实现对鸟害分布情况及发展规律的统计分析能力。
3研究内容
3.1硬件部分
        系统硬件部分由监控服务器和若干驱鸟装置组成。其中,驱鸟装置又由云控主机、多普勒雷达、拾音器、振动传感器、高音喇叭、超声波发生器、风车、爆闪灯、锂电池、太阳能电池板和充电控制器等组成。具体硬件配置可根据用户的实际需求和使用现场环境自由裁减。监控服务器可为各省公司配备的服务器,也可为用户自行配备的普通计算机。监控服务器运行监控软件,可通过Internet 接收驱鸟装置的数据及向其发送控制命令。监控服务器配置数据库,可存储驱鸟装置运行过程中产生的各类数据,供统计、分析、预警使用[2]。 
3.2 软件部分
        软件部分有后台监控程序和手机APP组成,其主要功能如下:
        (1) 具有实时、定时自动接收监控子站采集的监测数据功能;
        (2) 具有远程设置数据采集密度功能;
        (3) 具有自动采集时间,并能向监控子站发送对时命令功能;
        (4) 具有终端设备工作状态监测功能;
        (5) 具备报警提示功能,多种报警方式,报警信息发送到相关人员手机上(多部手机);
        (6) 报警提示信息将提供报警测点的准确地理位置、测点名称以及本次报警的详细时间,同时在平面图上测点所在位置变成红色;
        (7) 具有设备管理功能和存储服务功能[3];
        (8) 本系统软件平台能够同时在B/S及C/S方式下工作;
        (9) 多方式远程监控:远程WEB、客户端系统控制;
        (10) 对监测的数据进行统计、分析和输出,根据需要选择不同的测点、不同的时间段,将数据以各种报表、统计图、曲线等方式显示出来[4];
        (11) 具有无限扩展功能。
        下图1为驱鸟系统组成示意图。

图1.驱鸟系统组成
4结语
        输电线路智能驱鸟系统,采用硬件装置与软件系统相结合的思路,实现智能驱鸟,以及对鸟害分布情况及发展规律的统计分析能力,为智能驱鸟提供技术手段,保障输电线路的安全稳定供电,提高了电力系统的供电可靠性。
参考文献:
[1] 李纪东.浅谈配电网标准化建设改造创建活动[J],电力设备,2017.
[2] 易辉,熊幼京,周刚,等,架空输电线路鸟害分析及对策[J],电网技术,2008, 32 (20) : 95-100.
[3] 郝育颖,王水利,赵升,等。乌害原因分析及预防措施[J] .电力安全技术,2007, (11);48.
[4] 杨挺,蔡柏林。乌害引起输电线路地线断线的原因分析及对策[J],广东电力,2006, 19 (12) : 72-75.
       
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