基于物联网技术的输电线路在线监测系统

发表时间:2020/7/20   来源:《当代电力文化》2020年7期   作者:董鑫磊
[导读] 随着我国经济的高速发展,居民的生活水平不断提升。居民和企业的用电量也逐年提高。我国电力企业为了更好的保障供电,需要不断研究先进的输电技术。
        摘要:随着我国经济的高速发展,居民的生活水平不断提升。居民和企业的用电量也逐年提高。我国电力企业为了更好的保障供电,需要不断研究先进的输电技术。因此,可以将物联网技术应用在输电线路在线监测中,并利用新技术检测输电线路在线检测系统。
        关键词:物联网;输电线路;在线监测
        引言
        随着电力行业的发展,高压输电线路的安全运行成为了各地区供电企业高层管理人员应重点考虑的问题。高压输电线路的安全运行,不仅关系着供电企业在民众中的外在形象,而且影响着供电企业经济效益的稳步提升。因此,各地区供电企业高层管理人员应提升自身的危机意识,加强对高压输电线路检测工作的资源投入力度,积极引进在线监测技术的应用,从而实现对传统高压输电线路检测工作的创新改良,全面提升高压输电线路安全隐患的检测效率,进一步提高高压输电线路在运行过程中的安全系数。
        1在线监测技术概述
        在线监测技术是基于互联网技术研发出来的,可以利用分布在高压输电线路不同地点的传感器,对线路运行状态信息进行收集、汇总,并通过数据采集终端上传到主站监控管理平台处理。供电企业监测人员通过对传感器上传资料信息的研究分析,对高压输电线路中可能存在的故障进行识别,从而为高压输电线路维护人员的工作提供针对性的数据支持,极大地提高了输电线路维护人员的工作效率。为深化在线监测技术在高压输电线路中的应用,供电企业布置的在线监测装置应满足以下要求:①在线监测装置的安装方式应较为便捷,从而降低高空环境下安装人员的工作压力。②在线监测装置应拥有统一的数据传输标准与储存标准,从而便于供电企业监测人员管理。③在线监测装置与输电线路之间应设计缓冲区域,避免在线监测装置对输电线路造成物理伤害。④在线监测装置应具备一定的抗干扰能力,从而保证其数据传输的准确性与全面性。⑤在线监测装置应使用可再生能源,从而降低供电企业的后期维护成本。
        2于物联网技术的输电线路在线监测系统构成
        2.1感知层
        感知层是输电线路在线监测系统的重要组成,是指在实际收集电网信息时用以感知搜集实时信息的关键组成,通过信息模块将采集的信息传输到汇聚控制器等设备上,监测数据也会传输到汇聚控制器中。感知层主要包括以下传感设备,绝缘子和实时监测传感器。对于数据的互通来说,主要是利用无线通信接口和汇聚控制器,实现智能传感器的信息采集、自我监测和实时数据传输到汇聚控制器,然后通过信息处理系统将数据传输至电网系统中。
        2.2网络层
        传感器中的数据传输到电力系统中是利用网络层的功能,通过通信设备将搜集的信息实时传输到电网中,并提供设备调度使用。网络层的信息传递方式多种多样,但是统一的信息传递规约把感知到的实时数据发送至电路系统中,在电路系统中处理数据,再将有效的信息集中在汇聚控制器中,实现数据的转发。为了实现电网数据的实时转发和传递,需要将处理信息进行集中。这个过程中控制器可以对智能传感设备处理,将搜集的信息传输到电网中,在经过信息处理,传送到应用层。
        2.3应用层
        其主要功能是对网络层的信息进行预加工,统一编码储存,然后对信息进行分析从而找出输电线路中存在的问题。应用层的处理方式是对信息数据建模,将数据应用在输电线路中,对变量进行实时监控。同时,将运行变量数值与正常变量数据进行对此,进而分析实际运行线路是否存在故障,如发现异常则可以第一时间对线路进行监测,从而指导后续的故障维修。
        3基于物联网技术的输电线路在线监测系统的应用
        3.1系统任务
        系统任务主要来自感知层和网络层任务。

两项任务如能及时完成,则不仅可以保证系统的稳定性,还能保障输电线路的平稳工作。因此,对于系统任务完成质量应引起重视。同时能够保证检测系统的运行良好,完成自身任务。信息分类和收集任务属于感知层任务,同时可以对信息进行整理。同时,为了保证信息的准确性,对于不重要信息需要筛查。另外,网络层任务是将感知层收集的信息进行再分类,并对相关信息进行管理。这样相关部门调取的信息才能更有效的指导工作。
        3.2结果分析
        网络层和感知层每层功能作用都提高了有效划分。相对于原先的工作状态,可以更好的保证利用收集的信息。同时,可以提高信息反馈和采用的及时性。部分方面仍需完善:①输电线路正常工况的建模,不仅需要原有模型,还需要依据新采集的信息模型。②输电线路中应用物联网技术,需要依据实际情况选择检测方式。通常检测方式是在线监测。但应及时解决主元分析法产生的问题。
        4输电线路在线监测技术的应用
        为保证高压输电线路在线监测技术在输电线路监测工作中的应用,各地区供电企业高层领导应加强彼此之间的交流,不仅可以实现对先进高压输电线路在线监测技术的推广宣传,而且可以借助部分供电企业对高压输电线路在线监测技术的丰富应用经验,为其他供电企业高压输电线路在线监测技术的应用提供更为全面的信息指引。
        4.1导线晃动在线监测技术
        高压输电线路导线晃动大多是由于气候状况引起的,例如大风天气或是下雪天气,输电线路在风力或偏心重力的影响下发生大幅度的晃动。虽然这种晃动的频率较小,但是也会拉扯临近的2个输电线路支撑杆塔,从而造成输电线路支撑杆塔稳定性下滑,诱发高压输电线路的运行故障。高压输电线路在线监测技术的应用,可以通过远程监测机构的布置实现对导线晃动情况的监测。通过对各供电企业高压输电线路导线晃动远程监测机构的调查研究,一般将远程监测机构划分为杆塔监测分体装置、沟通平台、主站监控管理平台等部件。不同的部件都拥有其独特的作用:杆塔监测分体装置负责监测输电线路外层绝缘物质的拉伸应力、晃动的幅度、气流的方向、气候状况等信息;沟通平台负责将杆塔监测分体装置收集的信息及时上传到主站监控管理平台处理,并保证信息在传输过程中的质量;主站监控管理平台负责对沟通平台上传的资料信息进行分析处理,从而对高压输电线路导线晃动的危害进行有效的预测。一旦主站监控管理平台分析导线晃动会对高压输电线路造成破坏,则应立即通知高压输电线路维护部门处理。
        4.2防外力破坏在线监测技术
        为避免高压线路故障对民众造成伤害,部分高压线路布置在环境较为复杂的区域,这就导致这部分高压输电线路易受外部力量破坏。现阶段,高压输电线路由外力破坏引发的故障大致有以下几种:①高层建筑工程施工之初,未将高压输电线路纳入施工图纸的考虑范畴之内,导致施工过程中对高压输电线路造成外力破坏。②树木在不断生长过程中,枝干对高压输电线路造成损坏。③鸟类在飞行过程中选择在高压输电线路上进行伫立休息,爪子对高压输电线路的外层绝缘物质造成破坏。④雷暴天气,自然雷电受高压输电线路内电力能源的吸引,对高压输电线路造成破坏。
        结语
        为全面保障输电线路的稳定运行,各地区供电企业应加强对在线监测技术的研究与引进,从而不断强化自身的监测水平,及时发现输电线路在运行过程中出现的故障,并利用相应的整改方案对其进行修复,为不同地区的电力用户提供稳定的电力能源供给。
        参考文献
        [1]郭昊坤,吴军基.基于物联网的输电线路动态增容监测系统设计[J].电力信息与通信技术,2017(8):37-42.
        [2]沈鑫,曹敏,薛武,等.基于物联网技术的输变电设备智能在线监测研究及应用[J].南方电网技术,2016(1):32-41.
        [3]戴文,阮羚,丁坚勇,等.物联网技术在智能电网输变电设备在线监测中的应用[J].湖北电力,2013(3):8-10.
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