關于輸電線路在線監(jiān)測的工作研究

1、<p>　　關于輸電線路在線監(jiān)測的工作研究</p><p>　　摘 要：輸電線路在線監(jiān)測是指直接安裝在輸電線路設備上可實時記錄表征設備運行狀態(tài)特征量的測量、傳輸和診斷系統(tǒng)，本文通過對輸電線路狀態(tài)監(jiān)測參數(shù)的分析，可及時判斷輸電線路故障并提出事故預警方案，便于及時采取絕緣子清掃、覆冰線路融冰等措施，降低輸電線路事故發(fā)生的可能性，可以有效提高輸電線路運行安全性和可靠性。 </p><p&g

2、t;　　關鍵詞：線路 監(jiān)測 應用 措施 </p><p><b>　　1、背景 </b></p><p>　　19世紀中旬，電開始真正進入人類社會生產，自此之后，電力應用便逐漸蔓延開來。到上個世紀50年代左右，我國電力發(fā)展基本形成規(guī)模。20世紀90年代開始，我國電力進入迅猛發(fā)展階段。然而，隨著供電技術裝備水平的提高以及人民對電力需求越來越大，傳統(tǒng)的定期檢修方式已經越來

3、越無法滿足電力發(fā)展的需要。所以，供電部門必須轉變思路，尋求新的電力管理方法―電力線路運行在線監(jiān)測。 </p><p><b>　　2、工作原理 </b></p><p>　　攝像頭采集到的模擬視頻信號，如塔基環(huán)境、線路、塔下作業(yè)圖像送到無線視頻終端，經過數(shù)字化、視頻壓縮編碼后，通過GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線網(wǎng)絡、internet網(wǎng)送到視頻監(jiān)控

4、中心，在監(jiān)控中心上對視頻流進行解碼，即可看到攝像頭拍攝的現(xiàn)場視頻畫面。具體為，通過遠程數(shù)據(jù)圖像采集器從CCD攝像機采集模擬視頻信號，然后把圖像數(shù)據(jù)進行編碼和壓縮成為數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。最后利用GPRS/EDGE/CDMA1X/3G EVDO無線傳輸模塊將圖片及現(xiàn)場數(shù)據(jù)以IP包的方式發(fā)送到圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器。圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務器和圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端分別是裝有遠程圖像監(jiān)控服務端軟件和客戶端軟件的PC機，它們都連接在互連網(wǎng)絡上。由于遠程數(shù)據(jù)圖像采集器

5、沒有固定的IP地址，所以客戶端主動去瀏覽監(jiān)控圖像和設置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務器來中轉的。監(jiān)控中心通過圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控客戶端實時瀏覽觀測各監(jiān)控點的現(xiàn)場情況，維護監(jiān)控人員通過從現(xiàn)場發(fā)送來的視頻、圖片、等數(shù)據(jù)進行分析比對，如出現(xiàn)異常的預警信息，即立刻做出相應的應急處理，以確保高壓線路的安全運行。 </p><p><b>　　3、應用 </b></p><p>　　3.1導線溫度

6、及動態(tài)增容在線監(jiān)測系統(tǒng)。 </p><p>　　目前增容方法主要有靜態(tài)提溫增容技術和動態(tài)監(jiān)測增容技術兩種。靜態(tài)提溫增容技術是指突破現(xiàn)行技術規(guī)程的規(guī)定，環(huán)境溫度任按+40℃考慮，線路上的風速和日照強度完全符合規(guī)程要求，將導線的允許溫度由現(xiàn)行規(guī)定的+70℃提高到80℃和90℃，從而提高導線輸送能量。動態(tài)監(jiān)測增容技術是指在輸電線路上安裝在線監(jiān)測分機，對導線狀態(tài)（導線溫度、張力、弧垂等）和氣象條件（環(huán)境溫度、日照、風速等

7、）進行監(jiān)測，在不突破現(xiàn)行技術規(guī)程規(guī)定的前提下，根據(jù)數(shù)學模型計算出導線的最大允許載流量，充分利用線路客觀存在的隱性容量，提高輸電線路的輸送能量。 </p><p>　　3.2輸電線路遠程可視監(jiān)控系統(tǒng)。 </p><p>　　目前可視監(jiān)控系統(tǒng)分為圖像和視屏兩類，受監(jiān)測分機工作電源功率、通信費用等限制，大多采用靜止圖像進行線路狀況判斷，例如導線覆冰、洪水沖刷、不良地質、火災、通道樹木長高、線路大

8、跨越、導線懸掛異物、線路周圍建筑施工、塔材被盜等，利用GPRS網(wǎng)絡進行圖像數(shù)據(jù)傳輸。 </p><p>　　3.3輸電線路絕緣子污穢在線監(jiān)測系統(tǒng)。 </p><p>　　目前大多采用絕緣子泄露電流進行絕緣子污穢的判斷，現(xiàn)場運行監(jiān)測分機實時、定時測量運行絕緣子串的表面泄露電流，局部放電脈沖和該桿塔外部環(huán)境條件等，通過電纜或GSM、GPRS、CDMA、3G通信模塊發(fā)送至監(jiān)控中心，由專家軟件結合

9、報警模型進行污穢判斷和預報警。已經建立的模糊神經網(wǎng)絡方法、多層前項BP神經網(wǎng)絡方法、多重回歸方法、灰關聯(lián)系統(tǒng)理論、基于小波神經網(wǎng)絡方法等專家診斷模型，在很大程度上提高了絕緣子污穢和電氣絕緣判斷精度。（如上圖） </p><p><b>　　4、存在問題 </b></p><p>　　4.1理論模型適用性 </p><p>　　風偏監(jiān)測、應力覆冰

10、監(jiān)測、導線金具溫度監(jiān)測等均建立在既有經驗公式和數(shù)學模型上，基于計算數(shù)據(jù)進行預警預測，這些理論模型與運行實際符合度還存在較大差距。今后需要對導線風偏、舞動、覆冰相關基礎理論做更加深入的研究，使監(jiān)測結果與運行實際更加接近，實現(xiàn)更精確的報警預測。 </p><p>　　4.2野外監(jiān)測設備能量供給適應性 </p><p>　　野外由太陽能、蓄電池提供電源供給，一般可實現(xiàn)全天候免維護持續(xù)的電源供給，

11、線路的巡視周期相對較長，要求在線監(jiān)測設備在無人維護的相當長時間野外工作環(huán)境下穩(wěn)定工作。電池及各種監(jiān)測設備在野外溫差較大、風吹日曬、雨雪等天氣條件下，性能和壽命均受影響。尤其設備在惡劣環(huán)境下的適應性和正常工作問題，將是急需解決的問題。 </p><p>　　4.4數(shù)據(jù)傳輸通信問題采用 </p><p>　　采用GSM/CDMA網(wǎng)絡，傳輸帶寬受到限制，需要將傳輸信息打包并切割成小塊，分批發(fā)送。

12、對于微氣象監(jiān)測、風偏監(jiān)測等數(shù)據(jù)采集量很小的在線監(jiān)測內容來說，帶寬可滿足需求；對于視頻監(jiān)控，一般只可傳輸分辨率不很高的照片，每分鐘十幾張，傳輸數(shù)據(jù)還受到信號覆蓋盲區(qū) 、地形阻擋無線信號等的限制。在500kV輸電線路運行中。越是高山大嶺、人跡罕至、沒有信號或信號較弱的地區(qū)，越需要安裝微氣象、線路風偏等在線監(jiān)測系統(tǒng)。 </p><p><b>　　5、結語 </b></p><

13、p>　　目前及相當長的一段時間內，需要系統(tǒng)深入的不斷總結和分析設備狀態(tài)所積累的大量診斷數(shù)據(jù)，制定出各種設備、各種自然災害的診斷標準和使用導則，經過若干年的實踐與修訂后，再與在線監(jiān)測結果進行全面的分析對比，才可能計入真正的狀態(tài)在線監(jiān)測新階段。這個漫長過程還需要多少時間，關鍵取決于在線監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確靈敏度、智能程度及滿足工程需要的工藝水平。盡管人們對輸電線路狀態(tài)在線監(jiān)測因種種原因而持有不同的態(tài)度，但像電力系統(tǒng)綜合自動化技術一樣