黄唐含、李新、龚彦辉、尚策
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 云南 曲靖655000
摘要：随着经济的发展，人们的生产生活对电力的需求不断增多，对供电质量的要求越来越高。输电线路是电力传输的关键，要加强输电线路运行维护和管理，积极运用在线监测技术，提升线路运行监测效率，确保输电线路运行的稳定性。
关键词：输电线路；在线监测；管理平台
引言
输电线路工作过程中，总是会受到暴风、大量降雨、雷电等各种各样的自然因素干扰，从而导致输电线路发生故障。不仅对人们的工作和生活带来影响，还引发了很多安全问题因此对输电线路出现的电力故障因素，设计输电线路监测方案是我们要解决的首要问题。针对输电线路覆冰、大风、山火、雷击、外力破坏等因素对输电线路稳定运行造成影响因素，在线监测的目的在于从源头上来直接搜集各类动态信息，提高输电线路运行的安全系数。
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: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。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。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。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。
2输电线路在线检测装置现存问题综述
从输电线路在线监测装置在我国电网系统中的普及程度来看，在线监测装置的应用比例已较为客观，与输电线路状态检修关系较为密切的动/静态数据实时监测与定期获取测试等已经基本实现了全网络计算机管理。由于我国电力事业发展迅速，电网规模的扩展速度给输电线路在线智能监测工作带来了极大的挑战，检测装置配置过于分散、关联度较低、通信信息无法有效整合，以及系统庞大带来的资源浪费等问题，逐渐成为影响输电线路实时运行状态和电网系统发展的重点问题。由于我国输电线路存在相当比例的地域性通信能力差等问题，在线监测数据的实时回传实现难度也较大，导致部分地区输电线路运行状态不稳定性和不可监控风险以及输电装备故障的不可预知性大大增加，直接威胁到电网系统的安全和稳定运行。
3输电线路在线监测管理平台设计与系统开发
3.1获取信息
获取信息过程中，主要使用各类传感器装置进行信息获取。传感器能感应到被测量数据，并能够按照规定将其转化为可用信号装置或是器件，除了能够对被检测物体的基本状态信息进行反映外，还能够对信息实际变化情况进行反映，这就是传感器固有的动态特点及静态特点。对于一些状态类信息来讲，如电流、温度、电压等，其实时性数据具备一定的作用，对于状态信息来讲，如位置信息，因为位置安装具备确定性，在实际使用中，变化情况能够反映出的倾斜程度及摆动程度更具备有效意义。传统传感器主要包含气体、电压、电流、压力、振动、温度、风速、风向等传感器，这部分传感器一般都会被使用在固定环境中，很难被应用在架空输电线路状态监测中。近年来，智能传感器及光纤传感器更具备稳定性及准确定特点，智能传感器及光纤传感器本身体积比较小，自身重量较轻，不会被电磁影响，具备较强灵敏度，可靠性较强，比较适合应用在架空输电线路中的复杂运行环境中，这能够为输电线路状态监测提供有力工具。
3.2传输数据
传感器将数据获取后，数据传输成为一项难题。在目前解决措施中，多采用无线通信及光纤专网进行传输，但伴随光纤复合架空地线的不断发展，相信其将会成为数据传输的主要方式。光纤传输信号具备较强可靠性，实际传输容量比较大，技术发展成熟，在运行中不会出现各类问题，只需要保证在通信间断中能够采取相关措施进行应对即可。无线传输在实际使用中会面临各项问题，无线传输网的标准性及成熟型有待考察，除此之外，无限性传输安全性更值得考量。与光纤传输相比，无线传输结果能够在大范围内获取信号，所以，采用加密方式避免信息外漏、确保信号可靠性成为重点内容。
3.3输电环境监测
输电环境监测主要负责针对输电线路所处地域的强风、暴雨以及高温等自然气候、气象进行监测。由于我国电网分布极为广阔，为考虑电网安全和布置便捷性，大多数架空输电线路均布置在我国山地地区，该地区具有明显的气候多变特征，强风、暴雨、浓雾等恶劣气象较平原地区更为多见。智能监测装置环境检测需要通过对线路所在区域的环境温度、空气湿度、实时风向（速）以及降水量等参数进行预报、监测和数据传输。
3.4利用多种物联网技术构建状态监测体系
(1)动态监测技术是通过导线的状态监测 传感器实时监测导线的运行情况，获取风速、 风向、运行温度和光辐射等数据信息，结合现 场实际情况，判断线路的运行安全水平，提高 线路的输送容量。技术人员将传感器安装在导 线或者连接点上，实时监测导线运行的动态变 化，并将数据信息发送到监控中心，计算线路 的输送容量，实现动态增容目标。(2)覆冰检测技术是监测电网输电线路是否 存在覆冰情况的主要技术手段。技术人员利用相 关监测技术，实时监测线路拉力与导线倾斜角， 分析线路的覆冰情况；还要结合电阻应变片，感 应阻值变化，获取电网输电线路的应变情况。此 外，还需要结合温度、环境和湿度等数据信息预 报覆冰情况，及时制定预防与处理措施。
3.5输电线路在线监测系统架构
以监测需求为依据对监测点（即无线传感器节点）进行部署，无需各级杆塔均安装，例如在水塘附近为防被水侵蚀将图像采集终端安装于杆塔上以便监测塔基；在跨越立交桥部分为防导线下垂将采集终端安装于导线上以便监测导线弧垂等。监测子站通常安装在杆塔上且需位于无线传感器节点附近，在对附近传感器监测数据进行收集的同时，使呈现为簇头节点的监测子站形成了无线多跳网络，由连接网络的汇聚节点（监测网关，通常设在变电站）将接收到的数据向后端的监控中心传送。支持远距离传输的监测子站能够以监测点的布局为依据对监测子站进行灵活部署，确保各监测点均有能多跳连接到监测网关的监测子站相对应，使用监测子站最少。
结语
输电线路分布比较广泛，并且运行条件非常复杂，采用在线实时监控，才能够保证监测线路实际运行情况能够达到运行目的。为了保证实时监测运行的顺畅性，就需要对数据传输、传感装置、供电等相关问题进行处理。建设完善的传输通道，保证能够对各类状态下的数据信息进行实时测量，并将测量到的数据及信息传输到处理环节中，保证输电线路状态监测工作的顺利进行，进而实现监测的目的。
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