周益峰
国网江苏省电力有限公司检修分公司镇江运维站 212000
摘要:输电线路是电力工程当中基本的电力传输设施,在我国电网的快速发展下,输电线路的覆盖规模也越来越大,其运行的环境也越来越趋于复杂化,要想保证整个电网的安全稳定运行,就必须要注重对线路稳定性的监测与观察。尤其要重点考虑输电线路安全的复杂性,重点对其风偏放电、温度过高和覆冰情况以及污秽放电情况的实时监测。传统的输电线路监测由于既技术水平不高和输电线路覆盖范围广等因素影响,往往监测的效率和效果不高。随着现代信息技术的进步和现代科学监测手段的快速应用,为输电线路的在线监测提供了很好的技术支持。本篇文章主要针对输电线路在线监测技术进行简要的讨论。
关键词:电力工程;输电线路;在线检测技术
随着我国社会的发展和城市规划的规模不断扩大。以及人们经济生活水平的不断增长,对电力能源的需求也越来越高,为此电力企业也面临着巨大的压力。电力工程的规模也越来不断扩大。输电线路作为电力工程当中最基本的电力能源传输设施,其在线监测技术是能够有效提高状态检修工作的重要手段。能够实现对电力运行设备个体质量、运行稳定性进行在线的实时监测,不但能够有效降低检修的时间成本,同时也能够降低设备故障发生率。所以,在现阶段电力系统当中,状态检修工作应用在线监测技术是电力行业发展以及时代科学技术发展的必然趋势,是我国电力系统所重点研究和发展的新方向。
一、输电线路在线监测技术概述
输电线路在线监测技术主要是指电力系统当中运用输电线路相关监测设备和仪器进行表征设备运行状态相关数据的实时监测与记录,并形成特征量及时上传至数据监控中心,通过各项监测采集的数据参数诊断分析。后得出书店介入当前运行状态,并以此为依据来进行输电线路可能存在的故障或风险隐患进行预测。同时,作出针对性的处理和预防措施,用于降低风险和安全隐患发生概率,消除或减轻险情,将可能造成的损失降至最低的现代化先进监测技术输电线路在线监测技术是输电线路状态检修的重要手段,同时也是保证输电线路安全稳定运行水平的重要工具。
其运行原理主要在于输电线路在线监测技术参数包括其设备运行参数和环境运行参数,系统通过数据信息平台以及传感器和监控设备进行相关数据参数的采集,并传输至系统控制中心进行数据分析,获取输电线路各项技术参数数据,并实施有效的监测与管理。所有监测数据形成数据库进行存储,以便于检修人员和工作人员对相关数据参数的查阅,为其不良的状态和运行风险预测提供相应的数据支持。
二、输电线路在线监测技术现状
事实上,输电线路的在线监测技术始于上世纪90年代初,距今其发展已经经过了30多年。输电线路在线监测技术的发展初期,其主要是处于研究研发阶段,大部分在线监测技术是以科研院的理论研究为主。彼时,相关的监测技术体系并不成熟,也不完善,而且受到其他通信限制传感技术限制影响,并没有在实际的电网系统当中进行实践应用,其整体的商业化水平较低。而到本世纪开始电力系统当中的输电技术和现代通信技术无线网络技术等相关技术的快速发展下,输电线路的在线监测技术逐渐开始在电力系统当中进行实践应用,并出于整体技术性和应用效果。在线监测技术逐渐成为了输电线路运行的刚性需求,其所衍生的产品种类也越来越多,性能也越来越高,电力系统当中的应用范围也越来越广。但整体的系统架构仍然缺少一定的标准规范,也缺乏相应的技术标准,常常出现信息孤岛的情况,在一定程度上也限制了在线监测技术的应用效果。随着我国智能电网建设的逐步完善,对输电线路在线监测技术的标准和相关系统架构也进行了改进优化,使得其在输电线路的在线监测过程当中应用也越发成熟,为电网的运行安全和稳定性提供了很好的支持[1]。
尤其在现代无线网络通信技术、大数据技术、传感器技术、扫描技术的应用支持下,输电线路在线检测技术性能和准确性以及实时性方面有了大幅增长。
三、输电线路在线监测技术系统应用
(一)输电线路导线温度监测
输电线路在线监测系统当中,导线温度监测子系统技术主要是针对导线运行过程中所产生温度的监测,其能够以数据列表以及组态图的方式呈现给用户。温度监测子系统,主要是由温度传感器、通信模块与电源模块儿共同组成,除可利用传统电源进行电力能源供应外,还可以采取太阳能与风能发电的形式来确保相关模块的运行稳定,并以此为基础,以互补的方式来进行供电设计,实现进一步强化子系统运行可靠性。温度传感器方面则主要是使用互感取能的方式来进行电源补给。在通讯方面,通常采用WIFI、4G无线传输技术,也有部分地区采用传统的红外线技术和RS232等短距离通信技术。但随着4G、5G无线通信技术的不断成熟和广泛应用,已经逐渐取代了传统的红外等短距离通信方式,导线温度监测子系统能够实时地进行导线温度状态的监测和反映,并通过远程监控,对线路动态进行增容,确保输电线路温度控制在可控范围之内。
(二)输电线路覆冰监测技术
对于输电线路的覆冰在线监测来讲,主要是发生在华北地区,尤其是北方较为寒冷的地区。覆冰在线监测可以实现对线路上覆冰状态的有效实施监控,根据收集的数据和数据的快速分析后,能够提前进行冰害事故的预测和防范,及时发送预警信息,最大程度上降低发生断线、冰闪、倒塔等安全事故的发生概率。另外,覆冰在线监测技术系统通过多年的技术研究和实践改进,其技术水平相对已经较为成熟,而且按照探测原理不同能够分为两种明确的类型:
其一,对输电线路的张力进行实时的监测,此种方式能够将张力传感器安装在输电线路绝缘子体上,传感器通过采集的数据进行覆冰后线路受力参数的检测和采集,同时将环境的湿度、温度和风力等相关数据参数一同采集录入,并将数据传输到监控中心智能系统进行统一的处理分析,最终获取输电线路实际状态和覆冰程度的准确判断。如果覆冰程度和线路运行状态超出警戒值,就会自动发出警报通知,以使技术人员和该地区负责小组进行及时处理。
其二,对输电线路导线几何参数来进行检测,这种覆冰在线监测的方式,通过测量导线的弧垂倾斜角等相关数据的估算来进行导线实际运行状态的判断。目前工程上通常采用状态工程这一数学工具来对输电线路受力状况进行分析和描述,只需要进行胡锤。倾斜角度和气象环境参数等相关数据进行输入后,就能够进行导线覆冰重量覆冰厚度的推演和计算,如此就能够准确的判断出覆冰危险的等级,进而采取应对措施予以及时的预防处理[2]。
(三)输电线路振动监测技术
关于输电线路的振动在线监测技术的监控参数包括振动半波数、振动频率、振幅、风速、气温、湿度、风向等因素的监测数据获取,以一档内多个振动点的加速度对线路振动情况进行仔细的分析和计算,以此来获得档内线路基本的数据参数,并根据振动线路的振动半波数以及导线运行的轨迹相关参数进行线路是否存在振动危害的分析,如果超出警戒值则立即发出报警信息,为运行单位辅助决策和保证输电线路安全提供可靠的参考依据[3]。
结束语:
输电线路在电力系统当中有着极为重要的作用,其运行的安全性和稳定性直接决定了城市电网和电力能源传输的质量和安全。因此,输电线路在线监测技术在电力系统当中的应用极为重要,其也是电力行业未来发展的必然趋势。电力企业必须要能够有效地利用在线监测技术进行输电线路动态变化的实时监测,并针对其中所存在的安全风险隐患以及运行状态进行及时的分析,以便于采取有效预防措施予以妥善处理,最大程度上确保电网运行的安全与稳定,为用户提供更加优质的电力能源服务。
参考文献:
[1]罗昳昀,黄斌.输电线路在线监测技术应用[J].中国高新区,2017:119+124.
[2]王学良.高压输电线路在线监测技术的应用[J].中国高新科技,2018:94-96.
[3]李凡;袁浩;徐念;.简述输电线路在线监测技术[J].通讯世界,2019:301-302.