信息化背景下输电设备在线监测系统的开展及应用研究

发表时间:2020/11/12   来源:《当代电力文化》2020年第18期   作者:罗毅
[导读] 如何使电力系统输电设备运维的安全和效率进一步
        罗毅
        昭通彝良供电局,云南省昭通市彝良县,657600


        摘要:如何使电力系统输电设备运维的安全和效率进一步推上一个新台阶是电力企业及从业人员致力于研究的问题。在信息和数据时代背景下,利用现代化技术作为重要的技术支持是实现上述目标的关键。作为确保输电设备运维安全可靠性能的在线监测系统已经成为越来越多电力企业应用的重要技术。本文就这一议题进行了探讨,首先对在线监测技术的优势进行了分析,然后概述了在线监测系统的架构,最后对输电设备在线监测系统的应用进行了论述,供相关人士参考。
        关键词:在线监测系统、优势、信息化、输电设备、应用

1引言
        近年来,电网建设规模增大,随之而来的是输电设备运维工作面临新挑战。从传统的输电设备定期维修逐渐迈入输电设备的状态维修是新时期内电力系统运维工作的切实需求。而实际工作中,要实现更高的输电设备运维工作目标必须借助新的运维理念,依靠现代科技及技术手段。在线监测技术成为电力企业青睐的一种输电设备运维技术。通过在线监测系统的构建,及时准确地获取输电设备运行的状态信息,从而为电力系统运维人员制定运维方案和策略提供支持。
2在线监测技术优势
        所谓在线监测技术是借助电力生产系统以及电力生产设备中的检测仪表或监测装置获得电力设备运行状态的数据信息,实现对电力设备运行工况的连续监测和自动监测,能够更好地帮助电力运维人员准确及时地了解电力设备的各种状态信息,便于制定各种决策。近年来,在线监测技术应用越来越普遍,在电力设备运维工作中发挥出不容忽视的作用。从技术优势看,主要包括如下几方面:
        首先,在线监测技术可以对电力设备运行过程中的风险隐患进行辨识,这样就能够使风险隐患在最初萌芽状态得到控制或扼杀,避免大型设备故障的出现。
        其次,在线监测技术与传统监测技术相比,在发现异常时无需进行断电或停机检测,这样就大大减少了电力设备运行过程中的停电次数,必要停电时所需要的停电时间也缩短,提升了电力设备运行持续性,减少了设备启动所耗费的成本支出。
        其三,在线监测技术能够通过对电力设备性能状态的连续自动监测,及时诊断出电力设备的缺陷隐患,从而在最早的时间进行缺陷修复,尽快处理掉电力设备运行的风险隐患,不仅延长了电力设备的使用寿命,而且能够促使设备发挥出最大的效能。
        其四,在线监测技术比传统检修技术具有更高的系统性,能够利用现代化技术处理更多的数据,得到电力设备运行状态的综合信息,同时对输电设备中的传输信息进行分析和识别,更加全面准确地判断输电设备运行是否正常。
        其五,在线监测技术可以监测到输电线路中导致电能损耗的因素,通过优化输电设备运行条件参数,调整输电系统的电能损耗状态,帮助电力系统输电设备节能降耗目标的实现。
3在线监测系统架构
        输电设备在线监测系统的整体思路如图1所示。

         输电设备在线监测系统的主要架构方式为:监测装置→CMA客户端→CAG客户端→主站系统。


4输电设备在线监测系统应用实践
4.1在线监测系统实现
        在系统应用过程中,一方面要实现输电设备状态信息的采集,另一方面要实现监控信息的查阅回看。输电设备状态信息的采集主要通过输电设备采集系统来实现。常见信息采集设备包括视频监控装置、传感器装置。通过信息采集设备收集输电设备现场运行状态的信息,并通过现场总线输送到监测中心。具体采集到的信息包括视频监控图像或视频信息、通信机房环境动力系统信息、电压监测系统信息等。在输电设备状态信息采集的过程中,由于监控设备的供货商不同,因此监控设备型号或通信协议也有差异,为此输电设备状态信息采集系统要先进行通信协议的转化,将信息进行标准和格式的统一再进行信息汇总和分析处理。监控信息的查阅回看具体包括自动巡视、平面图等多种方式。对视频监测装置的位置、摄像头焦距、光圈、转角及转速等性能参数进行调整,确保输电设备监测信息的完整性和实时性。
4.2在线监测系统应用场景
        在大风场景中的应用:在输电线路的杆塔上安装气象预警装置,通过气象预警装置来探测输电线路所处环境的气象变化情况,在及时了解输电线路区域大风气象信息的前提下及时作出安全防控措施,确保输电线路安全运行。在我国西北部地区,大风及沙尘暴天气出现频率较多,这样的环境状况极容易导致输电线路发生闪络跳闸或者导线折断的问题,更严重时会发生线路杆塔螺栓脱落或者杆塔倒塌事故。在这样的场景中应用气相在线监测系统,通过安装气相监测装置、传感器装置来收集气相信息及输电线路信息,利用通信系统将信息传输到后台数据分析系统,对输电线路所处区域的气相情况进行分析,结合预设的警报值及时发出警报,并将输电线路异常风险信息传输到输电设备运维终端,及时通知运维人员。通过在线监测系统,尽早预测天气变化信息,帮助运维工作人员快速制定维护策略,进行风险隐患或设备故障处理,确保输电设备稳定运行。
        在覆冰场景中的应用:在寒冷季节,输电线路经常覆冰,增加了电力输送的风险,依靠传统的人工检修具有很大的难度。在线监测系统应用能够有效解决这一问题。通过安装在线监测系统,电力运维人员能够对输电线路的覆冰情况进行在线监测,及时获知输电线路运行异常,尽快使故障得到处理解决。在输电设备上安装覆冰在线监测装置,通过监测装置采集到输电导线张力和地线张力的数据信息,从而与系统设定的正常值进行比较,一旦超出设定的正常值即发出警报功能。监测装置采集到的信息通过通信系统传输到系统主站,便于工作人员分析和研究数据,制定更加科学完善的融冰方案和策略。
        在输电设备日常检修场景中的应用:输电设备的日常检修中,通过应用在线监测系统,实现对输电设备及周围环境的实施监控。如在杆塔安装监测探头与GPS装置,利用图像监测系统以及杆塔倾斜系统来对输电设备及周围环境信息的采集,为输电设备运维人员提供环境及设备状态信息。利用GPS装置中的定位功能,还能够准确提供输电设备风险故障的位置信息,大大降低了运维人员的劳动强度,减少现场工作量,提高输电设备巡检工作效率,降低输电设备运维成本。
5结语
        综上所述,在当前电网规模日益扩大的形势下,输电设备的运维检修工作难度也在提升。传统的设备检修方式已经暴露出瓶颈和弊端。采用在线监测技术,通过构建输电设备在线监测系统成为企业及运维人员的必然选择。借助在线监测系统,输电设备运维成本降低、运维效率提升,实现了更高的设备运维工作目标。

参考文献
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[3]刘传志.输电线路在线监测系统应用和管理平台[J].科学与财富,2019(000),027
[4]刘媛.输电线路在线监测系统的应用和管理平台的研究[J].电工技术,2019(18)
作者简介:罗毅(1977.8),女,汉族,云南省昭通市彝良县,昭通彝良供电局建设管理部副主任,大专,研究方向:输配电及用电工程。
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