PDF下载
智能电网输电线路的在线监测技术

​张瑞博 王学勇

国网兴安供电公司,内蒙古兴安盟,137400

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
DOI:10.12721/ccn.2023.157327
基金资助:
文章地址:

1智能电网输电线路监测技术的建设要求

采用智能输电线路监测技术可实现输电线路多种监测信息的统一管理,可集中显示输电线路设备的运营情况;构建智能决策技术后,可利用环境监测数据正确地判断输电线路的运行状况,在线路故障前及时预警,从而为生产决策提供支持和调度提供信息来源。通过统计和分析输电线路监测数据,可为电力技术的规划设计公司、科研人员提供数据信息支持。因此,监测技术必须满足可靠性、扩展性、交互性、扩展性、规范性和扩展性要求,从而更好地对输电线路监测数据进行统计和分析。

2智能电网输电线路在线监测技术及功能应用分析

2.1 形式分析

智能电网输电线路在线监测技术在结构组成方面,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,技术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技术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,技术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。

监测技术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,监测技术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技术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,在上述在线监测技术功能的支持作用下,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技术而言,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技术的运行状态进行动态分析。并根据分析反馈结果,对技术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。相关设计人员在以输电线路进行预案的设计过程中,电力技术必须要投入大量的人力经及物力,对设计方案展开更加完善的规划,将以往的安全问题进行总结并且在设计时对其进行规避。除此之外,在对电力输电线路实施相关的铺设过程中,电力技术一定要使用专业技术能力高并且拥有丰富的相关工作经验的技术人员展开现场的施工作业,在施工时必须要严格遵循具体的操作规章制度与施工现场设计方案展开操作,一旦出现方案与现场不符时,一定要先和设计人员展开进一步的沟通,以此来保证线路可以正常进行铺设,使安全事故的发生机会降至最低。

3.1提高实用性

目前逐步形成主流实用的在线监测技术,如覆冰、气象、图像/视频、微风振动等监测技术还需要进一步完善。随着科技进步和一些关键技术突破,一些高科技手段有可能应用到输电线路在线监测领域,如线路巡线机器人、无人巡线飞机等。

3.2  CMD的智能化与集成化

目前CMD主要完成信息的采集与传输,数据分析与计算功能通过后台CAG来实现。未来数据采集、分析、计算、预警等模块将会逐步嵌入到CMD中;CMA经过几次功能缩减,现在仅完成数据协议转换和数据加密功能,这部分功能完全可嵌入到CMD。如果再出台CMD与传感器之间的通信规约,则可实现CMD功能的智能化与集成化。

3.3输电线路状态评价技术发展

在线监测技术要成为运行维护的有效手段,就必须大力发展基于在线监测技术的状态评价技术。国家电网公司以及省电力公司大多已成立了输变电设备状态评价中心,将重点进行这方面的研究工作。

结语

智能电网线路的规划设计是一项复杂工程,涉及输电线路、通信线路等多种建设项目,电力企业管理人员务必要加强对电路运行实际状况的调查,综合收集环境、地形、人流量等信息,实现对输电线路运行状态的有效监测,进一步提高线路规划设计的合理性与可行性,推动电网建设的智能化、健康长效发展,在对电力输电线路进行设计预案的过程中,必须要保证输电线原材料的质量,这一点非常重要,因此为了保证输电线路可以安全以及稳定的进行有效运行,必须要针对输电线路的设计方案进行不断的优化。

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]王敏学,李黎,周达明,等.分布式光纤传感技术在输电线路在线监测中的应用研究综述[J].电网技术,2021,45(9):3591-3600.

[3]张毅,张丙珍,朱钱鑫,等.关于光纤传感技术对在线监测输电线路的研究[J].电力系统装备,2020(23):137-138.