输电线路在线监测(精选5篇)

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摘要

1、输电线路在线监测系统的结构 输电线路在线监测系统的结构主要包括在输电线路系统中安装的高压杆塔的绝缘子污秽泄漏监测的子系统、输电线路微气象区气象信息监测子系统、以及危险点图像监测子系统和安装于供电局的后台专家分析系统所构成的。输电线路在线…

输电线路在线监测(精选5篇)

输电线路在线监测范文第1篇

【关键词】输电线路;在线监测;设计;应用

伴随着我国工业与农业的迅速发展,对电力系统中输电线路在线监测系统的质量要求也越来越高,为了提高我国国民经济的发展水平,对电力系统输电线路在线监测系统的设计与实现有着至关重要的作用。因此,应用输电线路在线监测系统进行及时的监控,可以发现一些安全事故隐患,进而使输电线路在线监测系统能够正常的运行。

1、输电线路在线监测系统的结构

输电线路在线监测系统的结构主要包括在输电线路系统中安装的高压杆塔的绝缘子污秽泄漏监测的子系统、输电线路微气象区气象信息监测子系统、以及危险点图像监测子系统和安装于供电局的后台专家分析系统所构成的。输电线路在线监测系统主要是考虑地理环境和气候环境为监测线路的参数,输电线路在线监测系统的结构随着环境的变化而变化,其中,微气象监测系统主要是监测天气气象环境数据,并对数据进行处理,微气象监测系统能够监测日常的天气变化、监测温度、天气的潮湿度、有风天的风的速度、风向、等等。通过对天气变化进行监测,将监测信息进行统计分析和处理,方便了输电线路技术人员及时了解整个气候的变化和呈现出来的规律。当输电线路技术人员发现问题的时候,能够采取相应的解决措施,进而防止输电线路发生不必要的故障。在输电线路在线监测系统的结构中,随着我国经济的不断发展和进步,无线视频监测系统的利用,使我国的电力系统的安全得到了有利保障,在日常的生活中,由于受恶劣天气的严重影响,在荒芜人烟的空地上,输电线路在线监测系统中的高压杆塔的线路很容易遭到破坏,破坏以后的输电线路会出现线路跳闸,这样就形成了很大的安全隐患,在电力行业中,为了避免输电线路在线监测系统出现不安全因素,那么,就要找到一种能够有效的监控输电线路的周边环境,并且能够进行一整天的不间断的监测,输电线路在线监测系统的结构需要划分清楚,使其输电在线监测系统的子系统能够得到充分的利用。

2、输电线路在线监测系统的设计

为了确保电力系统中输电在线监测系统能够逐步完善,要对输电线路在线监测系统进行精心的设计,其中设计的过程中,要根据科学合理的方法来实施整个设计过程。输电线路在线监测系统的设计要遵循电力行业的发展规律,输电线路在线监测系统的设计环节主要包括如下几个方面:

2.1对输电系统结构的设计

为了适应电力系统不断更新和转化,要改进输电线路在线系统的监测过程,我们知道输电线路在线系统的结构由安装的高压杆塔的绝缘子污秽泄漏监测的子系统、输电线路微气象区气象信息监测子系统、以及危险点图像监测子系统和安装于供电局的后台专家分析系统所构成的。随着我国信息技术的不断更新和发展,一些新兴技术逐步引入到电力行业中,输电线路在线监测系统结构的设计开始呈现多样化,并且应用的技术含量较高,输电线路在线监测系统通过适时的监测和研究,能够及时的掌握监测出环境变化,通过收集信息,使输电线路在线监测系统所监测的电流电气现场的所有特征,输电线路在线监测系统在运行的过程中,系统利用向量机等采用推理的方法对数据进行分析和处理,在推算的过程中,可以很快的知道输电线路在线监测系统中绝缘子的污秽的程度有多大,同时,能知道其发展趋势,对监测出来的属于超标的绝缘子应该进行及时报警,并能够指导如何进行检修和恢复工作,进而防止污秽超标现象引起不安全事故的再次发生。同时,在输电线路在线系统的监测过程中,还可以利用先进的视频设备进行监测,通过视频图像信息给用户提供一些现场的画面,通过视频,可以随时看到高压杆塔的现场输电况,并且能够充分的掌握高压杆塔现场输电线路是否被积雪所覆盖,周边的环境是否阻碍输电线路在线监测系统的正常输电,伴随着我国高新技术的不断改革和优化,一些先进的技术开始走进人们的生活,高新技术的借用,会使我们节省很多的时间、人力、物力和财力,同时也能够带动我国的电力行业的迅速发展,在电力工程项目中,输电线路在线监测系统利用了GPS卫星定位系统来测量输电线路在哪个环节出了故障,并且能够找到发生故障的方位,通过GPS卫星定位系统来确定输电线路出现故障的准确位置,同时,还可以好的大量的信息,能够使信息资源得到共享。

2.2对输电线路在线监测系统的功能的设计

每个电力输电线路在线监测系统对功能的设计应该分析其主要结构,知道了输电线路在线系统的结构以后,我们才能从它蕴含的子系统中发现各个系统所能发挥的功能,为输电做出的贡献。在输电线路在线监测系统的子系统污秽泄露电流监测子系统中,安装了高频率的电流传感器,对信号进行处理,并且收集相关的数据,通过系统采集数据,来实现该系统的功能。在输电线路在线监测系统中的微气象区气象信息监测系统的过程中,系统的设计主要是根据天气的变化,环境因素,来实现其主要功能和信息储备,在输电线路在线监测系统的中心,能通过各种报表、统计的图表,对输电线路进行系统的分析和综合,然后把信息的显示方式传给用户,让用户知道输电线路的用电量和总体情况,当出现不安全事故的时候,应该及时报警。

3、怎样实现输电线路在线监测系统的设计

输电线路在线监测系统的设计师通过引用先进的科学技术来逐步实现的,在当今社会,一些新兴技术的发展和更新,改变了人们的生活,人们的需求越来越多,在输电线路在线监测系统中还可以一用远程监控系统,来获取现场的输电情况,这种方式比较适用,能够适应输电线路在线监测系统的应用理念和充分了解输电线路在线监测系统的发展规律。

4、输电线路在线监测系统的设计与实现的重要意义

输电线路在线监测系统的设计与实现有着重要的意义,主要有一下几个方面:

4.1有利于实现输电线路在线监测系统的主要功能,能够完善输电线路在线监测系统的管理水平。

4.2有利于带动我国的经济,通过输电线路在线监测系统利用先进技术,可以使输电线路在线监测系统合理化,实现其功能。

4.3有利于提高输电线路在线监测系统中应用技术质量。

总结

近几年来,随着我国电子技术和信息技术的不断发展和进步,输电线路在线监测系统改变了以往的单一、传统的形式,对于输电线路的应用范围比较广泛,涉及的技术性含量高,通过本文,我们知道了输电线路在线监测系统的整体结构和其中的子系统的应用功能,在输电线路在线监测系统上的设计上充分考虑了相互影响的相关因素,并能使输电线路在线监测系统运行方便。

参考文献

[1]黄剑波,吴开贤.输电线路雨雪冰冻灾害研究[J].电网与清洁能源,2008,24-28.

[2]王少华,蒋兴良,孙才新.输电线路导线舞动的国内外研究现状[J].高压技术,2005,31(10):11-14.

[3]黄新波,张冠军,丁建国等.基于GSM SMS的输电线路覆冰在线监测系统[J].电力自动化设备,2008(5):72-76.

输电线路在线监测范文第2篇

关键词:输电线路;在线监测系统

1 研究背景概述

随着社会经济的高速发展,各行各业对电力供应的质量和数量提出了更高的要求,由于电网中输电线路所处环境的不确定性,使线路运行是否安全已成为电网可靠性的一项重要指标。

由于输电线路纵横延伸几十甚至几百千米,处在不同的环境中。因此高压输电线路受所处地理环境和气候影响很大,每年电网停电事故主要由线路事故引起。

以前,输电线路检查主要靠运行人员周期性巡视,虽能发现设备隐患,但由于本身的局限性,缺乏对特殊环境和气候的检测,在巡视周期真空期也不能及时掌握线路走廊外力变化,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。因此,线路在线监测系统应用而生,其通过无线(GSM/GPRS/CDMA)传输方式,对输电线路环境温度、湿度、风速、风向、盐密度、泄漏电流、覆冰、雷电流、周围施工情况、杆塔倾斜等参数进行实时监测,提供线路异常状况的预警,通过对线路各有效参数的监测,能够提高对输电线路安全经济运行的管理水平,并为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。

2 系统工作原理

系统由两部分组成,分别是数据采集前段(太阳能接收板、通讯系统、采集系统、抗干扰系统等)和后台收集系统组成。采集前段是一台高性能的嵌入式计算机,其主供电源为太阳能接收板,可以全天候作业。通过预先设定的程序定时对周围的各种数据。比如温度、湿度、风向等进行分析收集,视频探头可以不间断对周围环境进行实时监测,前台系统对所收集数据进行处理后,通过无线(GSM/GPRS/CDMA)传输方式可以及时传输至后台控制中心。后台接受终端可以对所收集的相关数据进行分析,根据分析结果有针对性地对相关杆塔采取防范措施,降低线路事故的发生。

3 输电线路在线监测系统的组成

该系统可以采取积木式结构,针对不同地理环境和气候监测不同的线路参数,监测中心服务器采取统一的软件平台,便于综合分析、比较。现对常用的几种监测仪进行分析:

3.1 微气象监测系统

输电线路由于其分散性特点,所处环境变化较多,极易由风偏、雷击、污秽等引起线路故障,特别是局部环境的变化及时掌握更需要在线数据的监测。

微气象监测系统主要对输电线路走廊微气象环境数据进行在线监测等,能将所测监测点温度、湿度、风速、风向、气压、等气象参数及严密数据进行分析。通过定期数据传送,使线路技术人员根据数据曲线能及时掌握线路运行环境的气候变化规律,以便采取相应的措施(比如:雷区安装氧化锌避雷器、污秽区采取调爬等)防止线路发生停电事故。

3.2 无线视频监控系统

由于经济发展,各种建筑施工改造频繁。另外处在荒郊野外的杆塔线路极易受到外力的破坏,由此引起的线路跳闸事故逐年增加,传统的巡视方式已不能满足现有的安全需求。

因此,在电力行业,急需一种有力的监控、监测手段对输电线路周边状况及环境参数进行全天候监测,使输电线路运行于可视可控之中。架空输电线路危险点远程监控系统采用先进的数字视频压缩技术,通过无线通讯实时将线路周围情况传至后台监控中心,并可设置程序对危及线路安全的行为进行报警。采取红外探测技术对输电线路高危地区杆塔进行全天候监测,将事故隐患及时消除。有效地减少由于线路周围建筑施工等外力破坏引起的电力事故。在巡视人员不易到达地区,大大减少巡视次数,为输电线路的巡视及状态检修开辟了新思路。

系统软件强大的查询、比较、分析功能。可及时了解设备及环境变化信息,为事故预防及事后分析提供事实依据。

3.3 输电线路覆冰监测

通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动监测站。通过在线测量绝缘子垂直负荷的变量,建立在一个垂直档距单元内导线自重、风压系数、绝缘子倾斜角、绝缘子垂直负荷和导线等值覆冰厚度的数字模型。适时检测在一个垂直档距单元内等值覆冰厚度的变化,在根据线路设计标准,为用户提供预警值。还能够对现场的覆冰情况进行扪照,通过GPRS/CDMA无线通讯网络将照片、环境参数传往监控中心,在监控中心即可随时掌握线路的覆冰情况。通过对照片的比较分析可判断积冰速度,综合各种气象条件,作出相应的处理措施,防止大范围停电事故的发生。

3.4 杆塔倾斜仪

由于一些朴塔处在采空区和易冲刷地段,为防止由于杆塔倾倒而引起倒杆断线事故的发生,就需要及时掌握杆塔倾斜发展情况,以便及时采取相应的措施。

杆塔倾斜仪通过自身设备,程序设计传输时间间隔,定时将朴塔顺线路及垂直线路方向的倾斜角度数据传输至后台控制中心,通过对传输同数据的曲线分析,可以及时判断杆塔倾斜的发展趋势,在达到报警状态时及时处理,是矿由开采及雨水朴刷较多地区进行在线监测的一种有效手段。

3.5 输电线路防盗报警系统

输电线路近年来被盗事件逐年上升,据不完全统计,中国由于塔材被盗、导线被割引起的经济损失达上亿元之多。由于输电线路分散在野外,距离长、分散性大,一直以来没有有效的安全防范措施。

在电力线路上安装一种探测器,此探测器主要感应振动和热能,当有人靠近杆塔进行偷盗时,仪器感应发出报警,通过无线网络短信传送至相关人员手机上及信息中心。同时还可根据需要开发图像功能,在启动报警同时。启动图像功能将图像传至监控中心,保留相关视频已做为犯罪证据以供警方确认。

输电线路在线监测范文第3篇

关键词:视频监测;超声波;雷达

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.167

1 引言

输电线路在线监测技术是指直接安装在线路设备上可实时记录表征设备运行状态特征量的测量系统及技术,是实现状态监测、状态检修的重要手段,状态检修的实现与否很大程度上取决于在线监测技术的成功与否。本文主要在目前存在的检测技术进行了相关研究,阐述了视频监测技术、超声波技术以及雷达技术及存在的不足,表明了需要一种可以对现场状况实时监视,对现场即将要发生的各类事故,起到积极快速警告,避免现场可能产生损失的监测系统需要出现。

2 视频监测技术

目前的监测手段多为视频监测技术。当有外物入侵时,采用摄像头捕捉现场画面,采用背景差分法原理,建立高斯背景模型算法,根据捕捉到的帧与背景模型对比,判断入侵物体类型,并结合现场情况进行紧急处理。

背景差分法原理是对视频背景的场景建模,然后监测到的图像序列帧与背景模型帧进行差值运算,然后可以获得差分图像,将背景模型与差分图像中的像素值进行比较,如果改c的像素值大于给定的值则认为该点属于运动目标区域。否则为背景区域。

差分图像为:

其中为查分图像,为当前帧图像,为背景图像。

目前,输电线路在线监测应用最多的是视频监测技术,视频监测技术虽然可以准确的了解现场的情况,但是受外界环境影响比较大,而且存在盲区等缺点。

3 超声波技术

系统的工作核心是PIC16F73单片机,通过超声波发射与接收电路进行信号的发出与接收,通过单片机对接受的信号进行分析、处理并计算出目标的距离等信息。,并将该信号通过GPRS等无线传输方式传输至监控终端,最后又监控人员对现场情况进行处理。

超声波技术的优点是灵速度快、敏度高、而且成本比较低等优点,但超声波技术存在探测距离短、易受干扰、发生误报率高等弊端。

4 雷达技术

雷达技术优势在于扫描分析监控范围无死角,雷达扫描分析是采用雷达监控技术手段,可根据设定的安全范围,所监测的范围为塔基地面及上空的全景的范围,完全满足监控输电线路对各个空间环境及突发性监控的要求。

5 一种新型输电线路在线监测系统

新型检测系统是综合采用雷达与视频相结合的监控系统。当物体移动至前后雷达监视区域时,装置捕获到斜面测量距离,通过斜面与垂直夹角,迅速计算出物体的垂直高度,继而通过视频监测系统判定模型得出即将出现的危险,如果超过安全距离,判定模块会迅速将预警信息发送至集中控制单元,单元将信号快速联动发送至前端喊话与警灯装置,警示装置以声音和灯光震慑现场,起到预防作用,如果入侵物体仍旧坚持通过垂直区域,标志事故已发生。

6 结语

综合以上几种输电线路在线检测技术的研究,我们可以知道:输电线路防外力破坏应用最为广泛的是单一的视频技术,但容易受到天气的影响,而且功耗比较大。超声波技术同样有监测死角,功耗较大等不足。鉴于雷达所具有对温湿度变化噪声和光线灵敏度低以及抗射频干扰能力强等优点,作为新兴技术,将被广泛的投入到实际应用当中。但是,雷达同样存在价格、安装等问题,需要专家,学者进行进一步的研究和探讨。

参考文献:

[1]施翔,钱萌,谭磊,孟凡凤,马建,张雷.高清视频监控技术在架空输电线路反外力中的应用研究[J],2012,1179-1182.

[2]季洪献,方文瑾.基于智能行为分析技术的监测装置及其在输电线路防外力破坏中的应用[J].2014(12):49-50.

输电线路在线监测范文第4篇

【关键词】输电线路;在线监测;硬件;软件;设计

1.综述

近年来,随着我国工农业生产的发展和人们生活水平的提高,作为先行的电力工业取得了迅猛的发展,系统装机容量和输电线路电压等级都在不断提高。随着电力系统装机容量的提升、运行电压等级的提高、电网覆盖范围的扩大,一方面提高了运行的可靠性和经济性,但是另一方面使得系统运行故障所波及的范围和对工、农业生产和人们生活造成的影响也越来越大。

中国高压输电线路分布范围广、线路长,尤其是“西电东送”工程,不但地形地貌复杂,而且部分地区气候条件比较恶劣。传统的输电线路检查主要靠运行人员周期性巡视,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。应用在线监测技术对线路状态进行实时监控,可以及早发现事故隐患并及时予以排除,使线路始终保持良好的状态运行,提高电力系统自动化程度,减少各种事故的发生,提高国民经济效益。

2.主要内容和方法

2.1在线监测的主要内容

2.1.1绝缘子污秽在线监测:(1)泄漏电流的在线监测。绝缘子表面泄漏电流是电压、气候、污秽三要素的综合反映,因此可将绝缘子表面泄漏电流作为监测绝缘子污秽程度的特征量;(2)污秽度在线监测。绝缘子表面的污秽度反映了输电线路的基本绝缘状况,目前世界上一般采用停电的方式测量绝缘子表面污秽度,包括等值盐密和灰密。

2.1.2输电线路覆冰在线监测:输电线路覆冰在线监测系统实时监测导线覆冰情况,依托后台诊断分析系统对监测数据进行分析,实现对线路冰害事故的提前预测,并及时发送报警信息,减少线路冰闪、舞动、断线、倒塔等事故的发生。

2.1.3雷电在线监测:(1)雷电定位系统。雷电探测定位的原理是对雷电发生时伴有的电磁辐射信号等雷电波信息特征量进行测定,再通过算法分析来得到雷电发生的时间、地点、雷电流幅值、极性与回击次数等相关雷电信息,呈现出雷电活动的实时动态图;(2)雷电流在线测量。雷电流在线测量可测量雷电流大小、波形参数,有利于判断雷击方式,可积累雷电基础参数,有助于分析雷击输电线路的影响因素,对在各种典型地区有针对性地采取合理有效的防雷措施具有重要作用。

2.1.4输电线路环境监测:输电线路环境监测是通过建立专门的环境监测站跟踪监测输电线路所处地区气象要素的变化,助于决策部门及时了解气候状况的变化,为及时采取防灾减灾措施,保障输电线路的运行安全提供科学依据。

2.1.5输电线路杆塔倾斜监测:采空区地面裂缝、岩体错位、崩塌、滑坡、地面塌陷等地质灾害,导致杆塔倾斜、地基变形的情况发生,严重威胁输电线路的安全运行。

2.1.6输电线路导线微风振动的监测:微风振动是造成高压架空输电线路疲劳断股的主要原因。微风振动对架空线路造成的破坏是长期积累性的,具有较强的隐蔽性,因此对其进行测量既能为防振设计提供科学的依据,又能为消除微风振动产生的隐患。

2.1.7输电线路导线舞动监测:导线舞动会严重损害线路,开展导线舞动在线监测技术的研究,加强对导线舞动的观测和记录工作,绘制出易舞线路和易舞区分布图,对指导线路防舞设计具有重要意义。

2.1.8输电线路视频监控:在人口密集区、林区、开发区、交通繁忙区安装线路视频监视装置,实时监视、记录环境情况,及时发现危及线路安全运行的行为,同时可观察和记录线路覆冰、覆雪等过程。

2.2输电线路在线监测的主要方法:(1)红外和紫外检测。红外和紫外检测以接收被测物体所辐射的电磁波为手段,具有远距离、不接触、不解体、安全可靠、准确高效的特点,适合带电检测;(2)超声波检测。超声波检测检测的原理是接收放电时发出的超声,再根据其信号强弱判断放电的位置和强度。超声波测法可用来检测复合绝缘子芯棒裂纹,具有操作简单、全可靠、抗干扰能力强等优点;(3)电场法检测。电场法通过测量绝缘子的电场分布来检测零值绝缘子或复合绝缘子的内绝缘缺陷,根据相应位置电场畸变判断故障点。

3.输电线路在线监测系统硬件设计

3.1系统硬件总体结构设计。输电线路运行状态综合在线监测系统是为了适应现代电力系统由计划检修向状态检修的转变而设计的,主要包括安装于输电线路高压杆塔的绝缘子污秽泄漏电流监测子系统、输电线路微气象区气象信息监测子系统、危险点图像监测子系统及安装于供电局的后台专家分析系统组成。系统结构如图1所示。

3.2数据采集的设计。本文设计系统的数据采集包括泄漏电流和分布电压采集,图像采集,报警信号采集和环境变量采集模块。

3.3数据监测系统的设计与实现

(1)污秽泄漏电流监测子系统。绝缘子污秽泄漏电流监测子系统由绝缘子泄漏电流卡环、高频率高线性度泄漏电流传感器、信号预处理单元、数据采集器、各种保护单元、环境温湿度及专家分析系统组成。

(2)微气象区气象信息监测子系统。气象信息监测子系统通过在线监测输电线路环境温度、湿度、风速、风向、雨量、大气压力等参数,将这些参数采集后,进行压缩处理,通过GSM/GPRS/CDMA等通讯方式将数据传往监测中心,供分析系统进行线路污情的综合分析,同时所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示给用户。当出现异常情况时,采用声、光报警,同时将报警信息以短信方式发往有关人员的手机上。

(3)危险点视频图像信息监测子系统。通过监测分析导线的重力变化和震动频率变化判断出当前覆冰量的大小和导线舞动的幅度实发送到监测中心,专家分析系统综合各种参数,得出覆冰程度及发展趋势,并及时进行预警和报警以指导检修和防治。

3.4系统硬件电路的设计。数据监测分机硬件电路由数据检测模块、泄漏电流传感器、温湿度传感器、数据通讯模块、电源变换及管理模块等组成。

3.5传感器调理电路设计。泄漏电流信号调理电路的作用是将外部微弱的泄漏电流信号进行一定变换,得到处理器的模/数转换模块能够进行正常处理的电压信号。设计泄漏电流信号调理电路时要求所设计的电路功耗低、性能稳定、抗干扰性能好。

3.6系统电源的设计。为了保证数据监测分机系统能长年24小时不间断地采集绝缘子的状态信息及环境参数,必须选择高效可靠的供电电源。利用太阳能为监测分机供电,采用硅能电池作为储能部件,在光照充足时太阳能电池板既为硅能电池充电,同时通过高效率的DC—DC变换器,将硅能电池的12V电压转换为3.3V工作电压;在光照不足或无阳光时,由硅能电池提供工作电压。

3.7无线数据通讯。由于输电线路杆塔分布广,系统将分机监测的数据用有线组网传输显然是不现实的。利用GSM网络,数据信息可以安全到达网络覆盖的任何地点,不受通讯距离限制,可靠性高。

4.基于B/S模式的监测系统软件设计

4.1B/S模式的体系结构。基于B/S模式应用系统将Web与数据库相结合,形成的基于数据库的Web计算模式,并将该模型应用到Internet/Intranet中,最终形成了三层客户机/服务器应用结构。三层结构将应用系统的三个功能层面进行了明确的分割,使其在逻辑上各自独立。

4.2软件系统的开发流程。输电线路在线监测系统的系统化分析与开发主要分为五大阶段:(1)系统分析;(2)系统基本结构设计;(3)组件设计;(4)建构应用程序;(5)系统整合与测试。

4.3软件系统功能模块设计。数据监测分机的软件部分主要完成如下功能:泄漏电流电气特征量及环境温湿度的实时检测和存储、系统主机各种控制命令的接收与处理及历史数据的定期发送及分机状态自动检测等。根据分机的功能,系统包括了以下程序模块:主程序控制模块;各通道泄漏电流采集及各种电气特征量的提取模块;与系统主机的数据通信模块;环境温度和湿度测量模块;时钟管理模块;采集数据信息管理模块;串行调试口处理模块、分机工作状态检测处理模块等八部分组成。

4.4监测系统软件程序开发。系统主机监测分析软件基于Windows2000 Server平台,采用Visual C++面向对象语言编制而成,数据库采用大型数据库软件SQL Server数据库。主要功能为:系统配置与参数设置;数据查询;事件记录;自动巡测;人工点测;数据分析;显示实时、历史及故障波形;显示事件列表,提供各种查询报告手段;人工或自动打印各种报表及波形;无线数据通讯;专家诊断;WEB信息共享。

4.5系统的抗干扰措施。系统的抗干扰措施主要从以下几个方面考虑:电路设计、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计等。机箱采用铁板,可以屏蔽高频干扰;机箱内部的电路板有铜壳屏蔽,可以屏蔽低频干扰,采用铜壳加铝壳双层屏蔽的方式,可以同时屏蔽高频和低频干扰。信号线采用屏蔽线,并将屏蔽层两端接地,与机壳可靠连接,这些做法可以有效地将干扰屏蔽在设备外边。

5.结束语

输电线路运行状态在线监测系统包括多个状态量的监测,不是多种单一功能的简单拼凑,而是为了进一步完善监测手段,提高分析方法的多状态量在线监测的有机组合。随着信息技术的发展和对高压电网传输质量要求的不断提高,输电线路监测的重要性将更加突出,输电线路自动监测系统也会更快、更好的发展。

参考文献

[1]黄新波,张国威.输电线路在线监测技术现状分析[J].广东电力,2009,1(22):13-20

[2]孙才新.输变电设备状态在线监测与诊断技术现状和前景[J].中国电力,2005,38(2):1-7

输电线路在线监测范文第5篇

本文详细阐述了物联网技术在输电线路在线监测系统中的应用要点。

【关键词】物联网 智能电网 输电线路 在线监测

1 物联网技术概述

1.1 概念

“物联网”的概念最早是在1999年由麻省理工学院提出,对其的定义也比较简单,即把通过射频识别等信息传感设备与互联网连接从而实现对所有物品的识别和管理的技术称为物联网技术。

在物联网正式概念的提出之前,有一个更早的理念,通过装置在各类物体上的电子标签,传感器、二维码等经过接口与无线网络相连,从而给物体赋予智能,可以实现人与物体的沟通和对话,也可以实现物体与物体互相间的沟通和对话。人们把这种物体联接起来的网络称为“物联网”。

1.2 物联网具有的显著特征

将物与物以及人与物进行的信息连通是物联网的核心和本质。由此,物联网的显著特征主要通过以下三方面进行体现:

1.2.1 可感知性

可感知性就是物联网对物体的信息收集功能,即物联网借助于射频识别、二维码和传感器等设备对物体进行感知、捕获等信息收集任务。

1.2.2 可互通性

在通信网络的环境下,一旦将物品接入到信息网络中,那么就能进行物品信息的实时查询和共享。

1.2.3 智能化

智能化是物联网技术的高级特征,借助于各种高级智能计算机技术,物联网能够分析和处理获取到的大量物品信息数据,这大大提升了智能化决策和控制的水平。

2 物联网在智能电网应用中的基本架构

2.1 感知层

感知层的主要任务是在输变电和配电的各个环节中给各类电力设备安装信息感知设备,这些感知设备通常包括电子标签(RFID)、智能传感器、二维码、红外感应器和激光扫描仪。物联网将所有的电力设备组成一个可连通的大网络,在这个网络环境下建立起统一的感知信息模型,进而将电网设备的数据汇聚到控制器上,最后通过网关将数据存储至电力内网中。

2.2 网络层

网络层的主要任务是信心传输,并且要保证将信息安全可靠的传输到应用层,对此,可以建立高性能的“终端接入通信网络”,制定网络层“统一通信规约”,兼容各种传输模式来进行传输,将大大提高传输的安全性和可靠性。

2.3 应用层

作为物联网框架结构的核心,应用层的显著特点是实现更深层次的资源共享和应用。这需要应用层来改进自身的数据模型、结构和服务组件,这样才能更好的对物品的信息进行集中的存储和部署。

3 基于物联网技术和主元分析方法的输电线路故障在线监测系统应用要点

主元分析的方法是将所要研究的物品对象投射到这个垂直空间,并且这两个垂直的空间是不想关的,即主元空间和残差空间。

基于主元分析的输电线路故障在线监测系统主要包括输电线路设备监测单元,转发基站和数据处理中心三个部分。

3.1 系统任务

3.1.1感知层的任务

收集电力设备的实时数据,并将这些数据按照统一的信息模型上传都汇聚控制器中,是感知层的主要任务。感知层收集的实时数据主要包括地线、导线、绝缘子以及杆塔上的监控变量值。

3.1.2 网络层

将感知层传输的电力设备实时信息安全传输至电力内网,以供各类电力业务调用,这是网络层的主要任务。网络层要将感知层收集的输电线路信息数据上传到数据处理中心,需要借助于一定的传输模式并且要采用统一的通信规约。

3.2 结果分析

基于物联网技术和主元分析的输电线路在线监测系统通过在输电线路上部署各类传感器获取各类设备的实时数据,本文选取8个输电线路设备参数包括:导线拉力、输电线路高压侧温度、输电线路低压侧温度)、接地电阻、导线对地距离,导线舞动频率、铁塔杆件应力和绝缘子风偏。通过将8个输电线路设备参数的实时数据通过感知层和网络层传输到应用层,然后采用主元分析方法对实时数据进行建模分析,判断输电线路是否有故障发生。

3.2.1 输电线路正常工况建模

统计模型的建立,首先要收集输电线路正常工况下的历史信息数据,然后通过采用主元分析方法将正常工况下的主元空间和残差空间进行提取,与此同时要选取合适的主元空间维度,进而建立起输电线路正常工况的统计模型。

3.2.2基于物联网技术和主元分析方法的输电线路在线监测

实施在线监测的第一步就是先通过感知层把8个设备的信息数据上传至汇聚控制器,第二步是要借助于网络层将实时数据信息上传至统一的电力内网之中,最后一步便是应用层的任务,应用层要将网络层传输的数据投影到正常工况下的模型,并计算统计变更,比较统计变更值与阀值,这时通常可出现以下比较结果,若是统计变更中有一项数据超过了阀值,那么又可以断定线路发生了故障,若是各项统计变更值都正常,那么则说明输电线路在正常运行,并无故障发生。

3.3 需要进一步深化研究的内容

当前物联网技术在输变电线路在线监测的应用已渐趋成熟,鉴于物联网的显著优势,因此还需进一步发挥其智能电网中的监测作用,对比需对以下方面进行深化:

(1)基于RFID、GPS及状态传感器等物联网技术的输变电设备智能监测模型与全景状态信息模型的研究。

(2)具有数据存储、计算、联网、信息交互和自治协同能力的一体化智能监测装置的研制。

(3)要进一步加强对基于IEC标准的全站设备状态信息通信技术及信息集成技术的研究力度,并且对有线/无线通信接口进行进一步的统一也是十分必要的。

(4)当前光纤传感是电力传感器的主流,应深化对以光纤传感为代表的电力专用传感器的研究。

(5)输变电设备状态监测中监测设备的可靠供电问题。

(6)以三维立体全景全息可视化系统为代表的综合信息可视化展示平台开发及应用。

(7)“云”技术作为新兴的存储技术,其在物联网的输变电设备状态监测与全寿命周期管理中的综合应用有待于进一步开发和研究。

参考文献

[1]李娜,陈晰,吴帆等.面向智能电网的物联网信息聚合技术[J].信息通信技术,2010(02).

[2]郭创新,高振兴,张金江,毕建权.基于物联网技术的输变电设备状态监测与检修资产管理[J].电力科学与技术学报,2010(04).

[3]李祥珍,刘建明.面向智能电网的物联网技术及其应用[J].电信网技术,2010(08).


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