智能电网输电线路在线监测技术进展

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年9期   作者:韦 聪 刘 寒
[导读] 高质量开展输电线路监测工作,在一定程度上可以保障安全稳定运行效果
韦 聪  刘 寒
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局  广东广州 510000
摘要:高质量开展输电线路监测工作,在一定程度上可以保障安全稳定运行效果。然而传统输电线路监测方法较为单一,再加上智能化管理水平薄弱,无法对输电线路运行故障问题以及隐患因素进行自动识别与预警处理。在当前智能电网建设背景下,输电线路在线监测技术得到了全面发展,可实现对输电线路运行全过程的监测感知。本文主要立足于在线监测技术的应用发展情况,对智能电网输电线路在线监测技术的进展应用问题进行研究分析。
        关键词:智能电网;输电线路;在线监测技术;进展
前言:输电线路作为智能电网的重要组成部分,其的运行状态在一定程度上会对智能电网整体运行质量与效率产生至关重要的影响。近些年来,随着我国智能电网建设规模以及建设力度的不断增强,社会生产生活对电力需求与日俱增。在这样的发展态势下,电力行业内部应该加强对输电线路运行状态的监督与管理,以期可以为社会生产生活提供优质的电量。但是结合实际情况来看,输电线路长期暴露于室外环境,容易受到自然环境以及人为破坏等因素的影响出现不同程度的运行隐患问题。为及时解决这一问题,智能电网联合在线监测技术实现对输电线路运行全过程的监督管理,进一步增强智能电网输电线路运行质量水平。
1 输电线路在线监测技术的应用发展分析
        结合以往的应用研究经验来看,关于输电线路在线监测技术的应用发展问题,我们主要可以从以下三个阶段进行动态研究与分析。
        第一阶段:该阶段发展时间可追溯到1990~2000年。我国部分研究院所以及高校对绝缘泄漏电流在线监测技术进行了大量理论研究。但是由于当时发展背景对在线监测技术的认知程度不够深入,且容易受到电源以及通信等技术研究力度匮乏的影响,导致在线监测技术并未得到广泛推广与应用[1]。
        第二阶段:该阶段发展时间可追溯到2001~2009年。随着国家电力行业对输电线路运行维护工作重视程度的不断加强,科研院所及专业厂家针对部分在线监测产品进行了大量开发与推广应用。如像雷击定位系统以及输电线路覆冰等在线监测装置在各地区输电线路建设工作中得到了良好应用。由于相关系统架构缺乏规范性且相关标准缺乏健全性,导致多数在线监测装置在运行应用过程中存在滞后性问题,容易出现孤岛运行局面。
        第三阶段:该阶段发展时间可追溯到2010-至今。随着国家智能电网建设工作的大力开展,状态化、标准化及安全化基本上成为智能电网输电线路的建设需求。其中,国家电网公司针对输电线路在线监测装置所涉及到的通用技术规范进行了颁布与实施。再加上中国电科院相继对输变电设备状态监测装置进行了大量实践研究,促使我国智能电网输电线路在线监测技术取得了重大突破[2]。
2 智能电网输电线路在线监测系统及功能应用分析
2.1 系统形式分析
        智能电网输电线路在线监测系统在结构组成方面,主要由中央控制器、数据采集卡、数据存储单元以及通信模块等关键部分组成。在上述功能部分的协同作用下,可实现对输电线路运行状态的实时监测。其中,系统可根据监测反馈参数对当前输电线路导线的运行温度、绝缘子污秽程度以及输电线路走廊气象条件进行动态把握。
2.2 功能应用分析
        智能电网输电线路在线监测系统可通过借助传感器功能优势,将采集到的信号输入到中央控制器当中。其中,所采集的信号可通过数据采集卡输入到中央控制器当中。同时,系统可借助传感器的功能优势,将所收集到的温度、湿度等参数信息进行整合应用。

这一过程中,中央控制器可按照通信协议将反馈得到的数据信息传送到远方监控中心当中,由决策人员对当前智能电网输电线路运行状态进行决策分析。需要注意的是,上述过程所涉及到的数据一般多会存储于大容量闪存当中[3]。
    监测系统可根据监控中心发出的控制信号,完成数据采集以及修改分机采用时间等功能操作。其中,监测系统大屏幕通常具有较好的显示功能,可主动结合输电线路勘测数据对当前输电线路的运行状态进行动态研究与分析。举例而言,图像显示功能可将输电线路以及电气设备的实际地理位置,展现在地理背景屏幕当中。并着重针对输电线路走廊以及架空线路状态情况进行展示,一般来说,在展示过程中多以二维或者三维图像为主。必要时也可以形成直观的虚拟现场,帮助工作人员观测当前输电线路故障情况。
        除此之外,智能电网输电线路在线监测系统可主动结合可视化仿真以及灾害预警等功能,为智能电网输电线路运行过程提供可视化平台。在具体应用过程中,操作人员可利用直观化方法对当前输电线路以及其地理位置信息进行动态获取。并着重针对发生故障问题的输电线路进行精准定位,及时处理输电线路故障问题,确保输电线路始终处于高效运行状态。结合当前应用反馈情况来看,在上述在线监测系统功能的支持作用下,智能电网输电线路运行质量基本上可以得到良好控制,减少以往输电线路运行风险问题。
2.3 关键技术分析
        对于智能电网输电线路在线监测系统而言,专家库决策技术、输电线路监测预警技术以及相关辅助技术,基本上可以视为促进智能电网输电线路在线监测技术应用效果的重要保障。其中,专家库决策技术主要是指通过借助专家库对输电线路监测知识库以及监测算法模型库进行查看分析;输电线路监测预警技术主要通过分析线路运行状态情况,判断当前输电线路是否存在异常运行问题。一旦发现存在异常运行问题,输电线路监测预警技术会自动触发报警装置排除故障,并提醒相关人员赶往现场,对其进行及时处理;其他辅助技术如BIM技术可以实现对三维输电线路场景的构建,帮助工作人员提前对输电线路运行情况进行实时监督与管理。根据模拟分析结果,确立科学合理的输电线路风险防范方案,减少输电线路运行故障问题。
3 相关建议
    从整体角度上来看,国内智能电网输电线路在线监测技术水平尚未达到成熟应用阶段,在部分细节内容方面还是存在滞后性问题。为加强对智能电网输电线路在线监测技术的应用推广力度,建议研究人员应该主动结合智能电网配电线路在线监测技术发展情况,对当前存在的滞后性问题进行细致分析与合理解决。与此同时,电力企业技术人员应该对当前输电线路监测系统的运行状态进行动态分析。并根据分析反馈结果,对系统内部存在的运行质量问题进行合理解决。并主动结合相关监测技术对当前输电线路监测设计方案进行健全优化,缓解当前光缆铺设难度大以及配电线载波通信不稳定的问题[4]。
结论:总而言之,为确保智能电网输电线路在线监测技术得以可持续应用与发展,建议相关研究人员应该主动立足于智能电网发展趋势以及输电线路在线监测技术的前沿发展动态,对当前智能电网输电线路在线监测技术体系的应用问题进行统筹规划与合理部署,以期可以进一步增强智能电网输电线路的安全运行水平。除此之外,电力企业方面应该加强对输电线路在线监测技术的应用推广力度,保障输电线路运行故障问题得以有效减少。相信在全体人员的不断努力下,我国智能电网输电线路在线监测技术水平将会得到进一步加强。
参考文献:
[1]聂晶鑫. 基于物联网的接触网智能监测技术研究[J]. 城市建设理论研究(电子版),2020(14):87+55.
[2]段玉飞,王伟. 基于物联网的输电线路智能监测系统研究与应用[J]. 电力信息与通信技术,2019,17(07):21-28.
[3]万迪明. 基于全景感知技术的智能输电线路状态监测[J]. 科技广场,2019(11):52-54.
[4]黄礼华,黄庆华. 输电线路在线监测与故障诊断技术研究[J]. 电力安全技术,2018,18(07):24-27.
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