苗建国
国网四川省电力公司米易县供电分公司四川 米易县 617200
摘要:随着电力和科技水平的快速发展,为实现输电线路在线监测的高效运转,开展在线监测管理平台设计与系统开发。将传感器安装在电路设备内,对输电线路进行智能化监测。以输电线路杆塔为单位构建在线监测系统,做在线监测管理平台设计。
关键词:输电线路;在线监测;管理平台
引言
随着输电线路建设规模的不断增加,要求企业有更完善先进的在线监控系统,保证电力输送的安全和效率问题。帮助供电企业提高线路故障处理效率,保障供电线路安全、平稳运行。在线监控是一种通过互联网技术,对输电线路的情况进行实时监视,并能及时识别和处理线路故障的技术。
1在线监控技术应满足的要求
1)准确全面。如果在线监控传输了错误的信息,反而会给电路工作带来更大的麻烦,也就没有了存在的必要,而全面,是监控技术发展的永恒目标。2)便捷经济。如果安装传感器,建设监控系统的工作量和工作难度比雇佣工人更大的话,那么就得不偿失了。同样,维护费用太高,会影响企业的利益。3)抗干扰能力强,输电线路在恶劣的天气下,更容易发生故障,如果监控设备没有抗干扰的能力,甚至比线路先一步发生故障,无疑会为企业带来更大的麻烦,所以要提高设备的抗干扰能力,让它能够在恶劣的气候条件下仍能正常工作。4)环保节能。监控设备不能是高耗能的,这不符合我国的可持续发展国策。
2电力系统输电线路实时监测技术的改进措施
2.1风害与舞动监测
舞动是导线在风力作用下产生的大幅度摆动现象,极容易导致线路跳闸。目前主要基于DOFS的舞动监测技术为POTDR技术。陆飙等学者利用POTDR技术,通过光缆内散射信号沿空间分布的偏振态拟合的方法实现了舞动频率和摆幅的定量测量,监测得到的信号通过频谱分析实现了线缆风舞的在线监测,但POTDR技术的难以实现多点测量,监测范围有限,可能引起误判。
2.2监测数据交换设计
输电线路在线监测管理平台监测数据交换功能是实现与其他系统间的信息交换,其他系统包括六个子系统。各子系统对于监测预警数据信息均采用推送方式,将其传输至输电在线状态监测系统,而该在线监测管理系统具有信息监测功能及预警功能。在线监测管理平台系统通过对其他子系统的数据库、文件、WebService接口进行访问来获取有效数据,并向访问的子系统推送有关雷电定位、污秽监测、覆冰监测、防汛监测、气象监测子系统可通过接口向输变电设备状态监测系统推送输电线路状态预警信息。监测平台和各子系统之间信息数据的交互都采用文本和XML格式传输。
2.3做好对输电线路的在线监测工作
现阶段我国电力企业为了实现对输电线路运行情况的监控管理,很多都应用了触电线路在线监控系统。该系统通常由监控中心软件、现场多功能监测基站与3G无线通信视频监控系统这3个部分构成。通过触电线路在线监测系统,能够实现对输电线路的可视化管理、安全预警管理以及辅助决策等职能,有效地为输电线路的维护与管理提供相应的可靠数据,保证输电线路等电力设备的状态稳定性。通过在线监控系统,还能够实现对线路区域内的空气污染颗粒密度、绝缘子表面污秽程度、雷击密度强度和风雪气候等实现及时的掌握,有效地减少输电线路故障的发生,提高输电线路的绝缘性能,做好各项工作的预防措施。不仅如此,在线监控系统还能第一时间了解地下输电线路的还流、局放和温度等数据实现实时监测,保证电缆隧道的正常运行,有效地实现对输电线路载流密度的调整与控制,减少安全事故的发生。
最后,通过实时的在线监测系统,还能够对输电线路通道上的故障问题和区域内的灾害情况,实现准确的定位与处理。
2.4气象环境的实时监测
风向、温度及湿度的气象参数监测系统需要安装在被监测线路的杆塔上,可以及时的将气象参数传回到数据中心,方便工作人员对影响输电线路运行的自然因素进行分析,并找到相应的解决方案。气象环境在线实时监测中最为重要的一项监测就是覆冰在线实时监测,这种监测技术能在恶劣的天气环境中,对输电线路及变电站绝缘子的覆冰情况进行监测。通过运用精确的监测分析法和数据模型,对监测的数据进行分析,可以对即将要发生冰雪灾害的线路进行预测,并向相关人员发出警报信号。覆冰监测技术,能放出断线、冰闪、倒塔及舞动等灾害性的事故出现,其工作的原理主要是:先对导线倾斜角以及弧垂等的参数进行监测,结合参数对输电线路的状态进行分析,并对覆冰之后的载重,覆冰的厚度及重量等的参数进行计算,为覆冰危险等级的判断提供依据。在根据输电线路拉力的实际情况,监测覆冰的情况及输电线路的受力状态。将数据反馈到监控中心,通过对数据进行分析,对输电线路的覆冰情况进行预报,并给出除冰警报。
2.5线路视频在线监测技术
线路视频在线监测技术与其说是为了维护线路的安全,不如说是为了维护人们的安全。社会在不断进步和发展,与此同时,人们的用电需求也在日益增高,为了满足人们生产生活的需求,输电线路不再远离大众的视野,它渐渐出现在城市中,但高压电的周围易发生触电事故,所以,要对它周围进行监控,防止发生危险。此外,为了保持企业形象,也要在线路周围进行视频监控,这既是给公众的承诺,也是对企业利益的保护。基于以上原因,在城市,尤其是人口相对密集的地方,设置视频监控是很有必要的。线路视频监控大致可由监控子站、监控总站和企业相关负责人三部分组成。监测子站相当于神经元的树突,接收四面八方的信息,了解各处的情况,同时彼此之间互不干扰,最终它们将信息统一传至神经元,也就是监测总站,在这里,信息会有一个基础的汇总,但真正起决定作用的还是最高级的中枢系统。相关负责人要掌握各处实时的动态,对任何部分都不能马虎,一旦有情况发生,都要雷厉风行地采取措施,保证城市电路运行的稳定。
2.6弧垂与断股监测
利用 BOTDR 技术实现了分布式光纤的弧垂测量,根据输电线路的架空线状态方程可知,只需得到输电线路所处环境的温度变化,就可以得到其弧垂变化量,而正常情况下,分布式光纤具有冗余长度,不会产生应变,所以 BOTDR的频移仅仅于温度有关,试验结果表明 BOTDR 计算得到的线路弧垂的误差小于 2%。一种利用 BOTDR 监测导线断股的技术,在假设外界温度不变的情况下,通过监测 OPGW 的应变量进而计算其应力分布,通过理论分析与实验可以得到,由于光纤余长的关系,在断股数低于 3 时,测得的布里渊频率变化较小,在断股数大于 3 时,可以很好的监测 OPGW 的断股状态。比如它的样本较少,最终结论可能并不全面,还有如何让机器的监测更加贴近人工测量的结果,如何让它的监测更加全面智能,这些都是工作人员需要不断探索的问题。
结语
由于输电线路的实时监测技术发展的时间较短,目前还处于初级阶段,所以还存在一些问题,例如运行环境比较恶劣,影响实时监测的稳定性及可靠性,以及监测精度上也有一定的问题需要加强改善。因此,输电线路实时监测技术应用时,应不断提升其稳定性和可靠性,为促进电力系统为广大人民群众提供更为优质的电力服务。
参考文献:
[1]赵立英,王敏珍.输电线路杆塔接地状态在线监测技术研究[J].现代电子技术,2019(12):100-103,107.
[2] 颜卓可.输电线路智能化运行维护技术的分析[J].电力系统装备,2018,(07):175-176.
[3] 刘昊东,祖佳卉.输电线路在线监测分析[J].电力系统装备,2019,(09):210-211.