任汉智
云南送变电工程有限公司
摘要：随着我国电业事业的发展，基于输电线路的在线监测和风险防控等措施，有效保障了输电线路的运行，减轻了线路维护负担，提高了线路内部管控水平，为创新管理模式提供了想法和灵感。本文从特高压输电线路的状态监测技术概念、技术原理与研究、高压输电线路在线监测技术应用效果的优化策略方面进行分析和研究。
关键词：高压输电线路；监测；感应取能
引言：在目前的电力系统中，经常被人们喜欢和使用的线路是特高压输电线路，因为其具有输电效率更高的优势特点。一般而言，特高压输电线路主要负责给特定区域的集中供电，由于这个区域内有许多电力用户，所以对该区域的日常活动有很大影响。如果出现故障，就会产生严重的经济损失。但由于输电线路电压等级高，电力传输距离长，影响因素较多，难以保证线路稳定运行。因此，监控电力线路的健康状况非常重要。
一、特高压输电线路的状态监测技术概念
特高压输电线路状态监测的主要技术进步包括两个要素，一是在线监测，二是实时检测。在线监测是指实时监测输电线路的状态。如果线路出现故障，可以第一时间分析故障，并采取相应措施进行修复；也可以调节供电网络。基于实时状态监测的结果。在线检测是指在不停电的情况下检测电力线路。该技术是对传统技术的一次重大创新，既避免了停电造成的经济损失和社会后果，又为检验人员提供了良好的质量。
二、技术原理与研究
（一）感应取能原理
高压线路在正常运行过程中，线路导体、接地导体及其周围会产生电磁场。 利用高压输电线周围感应的电磁能产生电能，将输电线周围的电磁能转化为电能。电力线的接地导体通常通过杆塔和桅杆接地。以带有保护导体、逐极接地的 220 kV 线路为例，高压线路的电流磁场在接地导体所在的空间回路中激起涡旋电场，导线上的电荷因感应电场而接地，在其上产生感应电动势。接地线和大地形成闭合回路以提取感应能量。
（二）高压线路感应取能的方法研究
利用典型的高压线路，根据各种采集传输装置的应用需求，分析高压线路感应磁场的特性和分布，了解非接触式感应发电的原理和方法。随着线性绝缘子、金具、导线、地线等的普及，开发了分段静电感应能量收集电路的容阻模型。该模型准确反映了线路的实际情况，高压输电线路存在感生电场。空气介质是线性介质，所以高压线是一个独立于感应电场的系统，可以生成模拟静电感应模型，提供分段绝缘接地导体静电感应方法和等效计算方案。分析计算感应能量提取模型，选择磁性材料的尺寸和形状及技术参数，最大化感应能量提取效率及相关参数的效果，分析导体电压、线长、支撑结构、导线换位负载耐压水平、导体移动、电压电平等。去除感应能量的功率，在对效率评估、干扰保护和安装感应能量耗散的可能性进行分析的基础上，定义了感应能量耗散和控制策略。防雷能力是感应能量收集设备设计中的一个关键参数，对多个保护电路的切换进行了优化调整，并通过模拟雷电测试平台对优化电路进行了验证。
（三）高压线路感应取能实验研究
对于典型的高压线路，通过感应能量产生装置的优化设计和制造，结合现场实际测量和应用，对感应能量策略进行了分析和验证：通过增加保护屏蔽层，用于防止雷击造成的损坏；导线在短时强短路电流后仍能通电，感应能量采集装置需要开发专门的限流电路；如果负载过低或断电，导线储能系统可提供额外的应急能量；感应取能电路的优化设计验证了感应取能器的计算和相关因素的影响是否存在合理性。
（四）高压线路感应取能电路设计
设计一个感应电能采集系统，包括电能采集设备、整流滤波电路、冲击保护电路、控制电路、稳压电路和电池组。利用感应得到的能量为交流电，交流电转换为直流电。滤波电路的作用是滤除能量感应输出电压中的交流成分，以获得稳定的直流电压。调整电压控制回路，使输出电压不随负载变化。稳压电路有两个支路：一个给负载供电，另一个给电池组充电。电池组阻止高压负载受电，高压负载很小时功率输出不足。电池组为负载提供辅助电源。另一方面，在停电维护期间，能够有效提供检测系统短暂的工作运行时间。短路保护可防止电池的安全，并防止电源输出端子短路时吸取能量。控制单元执行检测和控制每个完整的感应能量采集单元的功能，并可以向状态检测系统输出能量采集的运行状态信息和报警信息。
三、高压输电线路在线监测技术应用效果的优化策略
（一）提高故障诊断能力
在使用在线监测技术时，需要对系统的质量和系统的实际情况进行监测，并定期对线路和系统进行维护。解决日常监控问题，避免设备和线路问题影响在线监控技术的监控结果。此外，监控人员必须能够预测故障，及时解决电力线路中存在的问题，防止问题蔓延和危害公司。工作人员必须保存数据，以便日后使用。
（二）加强工作人员的技能培训
在线监控技术不是单一的监控对象，它影响到许多专业领域，所以对员工的表现提出了更高的要求。对此，能源企业必须对技术人员进行专项培训，提高监管水平。企业可以通过定期组织员工培训课程及其实践，确保员工能够有效地将理论知识付诸实践，实现理论与实践的结合。同时，企业需要建立一套完整的基于在线监测技术的评价体系，对参与培训的员工进行考评，考核合格者方可参加实习，以保证监理人员技能的可靠性，严禁非等级人员参与监测工作。此外，可以建立有针对性的奖惩制度，奖励优秀员工，鼓励员工学习，调动学习积极性，有效支持电力线路在线监控。
（三）改进与优化监测系统及设备
为提高在线监测系统的有效性，应在现有基础上进行优化。首先，重要的是选择一个强大的制造商，并对通信技术进行标准化管理。使用供应商软件创建一个管理平台，利用这个平台来管理多个程序，同时监控各个环节。二是优化电力系统，利用可再生能源改善原有电力方式。利用太阳能、风能等发电能源，解决恶劣天气造成的供电困难问题。第三，在线安全摄像头进行了优化和更新，以提高镜头本身的性能，避免灰尘、雨、冰等影响其效果。将终端的外观设计的更加小巧，这样便于组装和拆卸。最后，在条件允许的情况下，探索新的传输媒介，建立基站。现有的光纤用作传输通道，以提高数据传输速率并提高设备性能。
结束语：综上所述，高压输电线是电力系统运行的重要组成部分，在运行过程中由于受到各种因素的影响导致事故的发生，为保证高压电网的高效运行，需要结合监测技术，通过多项稳定控制技术，为电网运行期间的监测做好准备，有效防控电网故障隐患，防止停电，保障高压线路运行。
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