智能电网输电线路在线监测系统
完整版智能电网输电线路状态在线监测系统

智能电网•高压输电线路状态在线监测系统一系统简介随着国家电力建设的开展,电网规模不断扩大,在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多,输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点.因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作. 输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成局部,是实现输电线路状态运行、检修治理、提升生产运行治理精益化水平的重要技术手段.STC_OLM系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子用风偏〔倾斜〕、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔根底滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像〔视频〕、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测,预防电力线路重大事故灾害的发生.系统采用模块化设计,可以独立使用,也可自由组合,功能模块组合如以下图所示:二技术标准1、Q/GDW 242-2021?输电线路状态监测装置通用技术标准?2、Q/GDW 243-2021?输电线路气象监测装置技术标准?3、Q/GDW 244-2021?输电线路导线温度监测装置技术标准?4、Q/GDW 245-2021?输电线路微风振动监测装置技术标准?5、Q/GDW 554-2021?输电线路等值覆冰厚度监测装置技术标准?6、Q/GDW 555-2021?输电线路导线舞动监测装置技术标准?7、Q/GDW 556-2021?输电线路导线弧垂监测装置技术标准?8、Q/GDW 557-2021?输电线路风偏监测装置技术标准?9、Q/GDW 558-2021?输电线路现场污秽度监测装置技术标准?10、Q/GDW 559-2021?输电线路杆塔倾斜监测装置技术标准?11、Q/GDW 560-2021?输电线路图像视频监测装置技术标准?12、Q/GDW 561-2021?输变电设备状态监测系统技术导那么?13、Q/GDW 562-2021?输变电状态监测主站系统数据通信协议?14、Q/GDW 562-2021?输电线路状态监测代理技术标准?15、GB 191包装储运图示标志16、GB 2314电力金具通用技术条件17、GB 2887—2000电子计算机场地通用标准18、GB 4208— 93 外壳防护等级〔IP代码〕19、GB 6388运输包装图示标志20、GB 9361计算站场地平安要求21、G B 9969.1 工业产品使用说明书总那么22、G B 11463—89 电子测量仪器可靠性试验23、G B 12632—1990 单晶硅太阳电池总标准24、GB 50545- 2021 110kV〜750kV架空输电线路设计标准25、G B/T 2317.2 —2000 电力金具电晕和无线电干扰试验26、G B/T 2423.1 —2001 电工电子产品环境试验第2 局部:试验方法试验A:低温27、G B/T 2423.2 —2001 电工电子产品环境试验第2 局部:试验方法试验A:高温28、G B/T 2423.4—1993 电工电子产品根本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法29、G B/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验第二局部:试验方法试验Fc和导那么:振动〔正弦〕30、G B/T 3797-2005 电气限制设备31、G B/T 3859.2 -1993 半导体变流器应用导那么32、G B/T 3873-1983 通信设备产品包装通用技术条件33、G B/T 6587.6 —86 电子测量仪器运输试验34、G B/T 6593 电子测量仪器质量检验规那么35、G B/T 7027-2002 信息分类和编码的根本原那么与方法36、G B/T 9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型37、G B/T 14436 工业产品保证文件总那么38、G B/T 15464 仪器仪表包装通用技术标准39、G B/T 16611—1996 数传电台通用标准40、GB/T 16723—1996信息技术提供OSI无连接方式运输效劳的协议41、G B/T 16927.1 高电压试验技术第一局部:一般试验要求42、G B/T 17179.1 -2021 提供无连接方式网络效劳的协议第1 局部:协议规范43、G B/T 17626.2 —1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验44、G B/T 17626.3—1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验45、GB/T 17626.8 —1998 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验46、GB/T 17626.9 —1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验47、GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法48、QX/T 1—2000 II型自动气象站49、YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法50、DL/T 548 电力系统通信站防雷运行治理规程51、DL/T 741 —2021 架空送电线路运行规程52、DL/T 5154 —2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定53、DL/T 5219 —2005 架空送电线路根底设计技术规定54、QJ/T 815.2 -1994 产品公路运输加速模拟试验方法三、系统电源及通讯1、监测装置电源实现( 1)监测装置采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供电, 对日照照射相对较弱地区也可同时采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电.监测装置安装于铁塔上, 安装较为困难, 因此减小设备体积及重量成为监测装置设计首要考虑的因素.监测装置采用超低功耗技术,装置待机电流保持在20mA〔12V以内,因此在同等容量电源条件下,装置可连续运行时间比其他产品长30%以上.正常情况下数据采集装置配置12V 33AH 电池即可连续运行30 天以上,且具备体积小、重量轻的特点,有利于现场安装.监测装置选用硅能绿色环保电池作为储能系统, 该电池相比铅酸及其他类型电池系统具备以下优点:储藏容量高,到达国际要求的 2 倍.充电接受水平强,到达国际要求的 3 倍.大电流放电效率高,可高倍率放电,30C放电8s内电池不损伤.自放电小,年自放电率小于2%.充放电无记忆〔次数〕.能耐高温及高寒,可以在-50〜+70C范围内使用.绿色环保,该产品采用复合硅盐电解质取代硫酸,无污染,电池极板亦可再 生使用. 循环使用寿命长,户外监测装置可使用 5〜10年.(2)安装在导线上的监测装置采用以下两种方式进行供电:A 、特种高能电池:采用进口特种高能电池进行供电,体积小、重量轻、耐上下 温,使用寿命达8年以上.B 、感应取能对蓄电池充电:采用高能感应线圈取电及对蓄电池进行浮充的方式 进行供电,取电效率高、通讯模块可实时在线.2、监测装置通讯技术(1)数据采集单元(导线温度、导线舞动、导线张力、导线弧垂等)与塔上监测装置之间采用 RF 、Zigbee 、WIFI 等方式进行通讯,通讯距离1〜3KM〔2〕塔上监测装置与CMA 状态监测代理〕之间采用RJ4s RR Zigbee 、WIFI 等方式进行通讯.电源系统示意图太阳能电池风光互补限制器蓄电池主控单元 通讯单元特种蓄电池 风力发电机口〔3〕CMA£集成有CM配能的监测装置与CAG〔状态信息接入网关机〕之间采用OPGWWIFI、GPRS/CDMA/3GS星等方式进行通讯.具备光纤接入条件杆塔上的监测装置, 采用光端机将杆塔上的的数据传输至中央CAG, 实现数据落地;不具备光纤接入条件杆塔上的监测装置通过无线〔WIFI〕网络将各监测装置数据汇总至有光纤接入杆塔上的监测装置, 利用光交换机将无线监测装置数据传输至中央CAG;3、监测装置工作条件(1)工作温度:—40C〜+70C ;(2)环境温度:—40C〜+50C ;(3)相对湿度:5% RHH100% RH(4)海拔高度:<4000m](5)大气压力:500hPa^ 1100hPa;(6)风速:<75米/秒;(7)7) 防护等级:IP66;(8)8) 振动峰值加速度:10m/s2(9)9) 电池电压:DC 12V;主要功能模块1、输电线路微气象监测山岭纵横、海拔高程复杂地形的输电线路, 往往几百千米甚至几百千米内,悬殊,气象变化显著,小气候特点十分突出,邻近气象台站的观测记录,不能满足微地形地段线路的设计、维护需求.对微地形、微气象的熟悉缺乏,对沿线风口、峡谷、分水岭等高山局部特殊地段的气象资料掌握不够, 是近年来我国电网主干线500 〔330、220、110〕 kV线路频频发生倒塔、断线事故的主要原因.微气象监测系装置主要监测电力通道内的环境温、湿度、风向等气象参数,经过大量的数据积累, 可应用采集气象参数为线路规划设计提供依据, 为线路维修、维护提供参考.监测参数:温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压、日照;参数技术指标:温度监测范围:-50〜120 C;精度:± 0.2 ℃;分辨率:0.1 ℃湿度监测范围:1%-100%精度:±4%R;H分辨率:1%RH风速测量范围:0m/s〜60m/s;精度:±〔0.5+0.03 V〕m/s, V 为标准风速值;分辨率:0.1 m/s ;起动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.风向测量范围:0°〜360° ;测量精度:±2°;分辨率:0.1 °;启动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.雨量测量范围:0〜4mm/min分辨力:0.2mm;准确度:± 0.4mm 〔0 10mm寸〕;±4% 〔>10mm寸〕.2、输电线路覆冰预警监测覆冰事故在世界范围内都是冬季输电线路常见事故, 事故破坏力大、涉及面广、损失沉重. 轻那么导致绝缘子串冰闪跳闸、相间闪络跳闸和导线大幅舞动等可恢复供电周期较短的重大事故, 重那么导致杆塔倾斜甚至倒塌、线路金具严重损坏和导线脆断接地等可恢复供电周期较长的特大事故.输电线路覆冰在线监测通过全天候采集运行状态下输电线路的绝缘子串拉力、绝缘子串风偏角、绝缘子串倾斜角、风速、风向、温度、湿度等特征参数,将数据信息实时传输到分析处理中央, 通过智能分析计算导线覆冰厚度. 相关部门根据线路荷载、覆冰厚度及周边气象环境, 结合视频监测系统拍回的现场图片,直观地了解线路的覆冰状况,决定是否需要实施预防举措.监测参数:绝缘子串拉力、绝缘子串风偏角、绝缘子串倾斜角、环境温度、湿度、风速、风向、图像等;参数技术指标:拉力传感器量程:7t、10t、16t、21t、32t、42t、55t 〔根据实际需要定制〕;拉力传感器测量范围:2%〜100% FS 〔线性工作区间〕;拉力传感器准确度级别〔FS〕:0.2 及以上;拉力传感器技术指标:分度数n > 500;'回零误差Z r (%FS) : <± 0.1 ;示值误差〔%FS〕:0± 0.2 ;重复性R'〔%FS〕:〕±0.2;滞后H 〔%FS〕:〕±0.3;长期稳定性Sb〔%FS〕:〕±0.2;倾角测量角度范围:双轴〕±90°;倾角测量精度:〕±0 .1 °;倾角测量分辨率:±0 .01 °;温度监测范围:-50〜120℃;精度:± 0.3 C;分辨率:0.1 C;湿度监测范围:1%-100% 精度:±4%RH分辨率:1%RH 风速测量范围:0m/s〜60m/s;精度:±〔0.5+0.03 V〕m/s, V 为标准风速值;分辨率:0.1 m/s ;起动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s;风向测量范围:0°〜360° ;测量精度:±2°;分辨率:0.1 °;启动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.3、输电线路图像/视频监控输电线路巡检和维护分散性大、距离长、难度高的特点,迫切需要一种简便、 有效的监控、监测手段对输电线路周边状况及环境参数进行多目标、 全天候监测, 使输电线路运行于可视可控之中.输电线路图像、视频监控系统采用先进的数字视频压缩技术、远距离 GPRS/CDMA/3面线通讯技术、新能源及低功耗应用技术、软件技术及网络技术 将电力杆塔、导线现场的图像、气象信息经过压缩、分组后通过GPRS/CDMA 无线网络传输到监控中央,从而实现对输电线路周边环境及环境参数的全天候监二 J ;「京* 现场安装叨最大拉力时拉力“水平荷载、垂直荷载放土化冏纭阁■水印度女化司线图jijrcic'j测, 使线路治理人员在中央监控室也可看到杆塔现场信息, 将事故消灭在隐患状态, 大大提升线路平安运行水平, 为输电线路的巡视及状态检修提供了一条新的思路.同时,大大节省了现场人力巡检的人力、物力.系统主要用途:覆冰区导线、地线、塔体覆冰状况观测跨江、河、山等大跨越区监测易滑坡、塌方区监测线路周围建筑施工等易受人为外力破坏区监测导线、塔体、绝缘子串、线夹、防震锤等部件异常监测通道内树木、竹等易生长物监测山川、河流等人员不易到达区巡视偏远地区变电站监视监测参数:照片/视频;参数技术指标:摄像机:传感器芯片:SONY CC;D像素数:>704(H) X 576(V);最低照度:<0.01Lux ;变焦率:?光学18倍;云台:预置位数量:>128;水平旋转角度:0°〜355° ;俯仰角度:0 °〜90° ;图像格式:Jpeg;视频格式:H.264/mpeg4;远程调节:焦距、光圈、景深、云台预置位、大小、色度、比照度;具有专利防雨、雪、污机构,保证任何情况下拍摄照片清楚;不拍摄时摄像机处于防护罩之内拍摄时摄像机伸出防护罩现场拍摄图片4、输电线路导线温度监测及动态增容系统近年来,我国经济的持续快速增长,导致了电网规划建设滞后和输电水平不足的问题日益突出,加剧了电网和电源开展的不协调矛盾,带来了一系列问题. 一些输电线路受到输送容量热稳定限额的限制, 已严重制约系统内输电线路的输送容量,极大地影响了电网供电水平.而受输电走廊征用困难以及环境保护等因素制约,建设新的输电线路投资大,建设周期长,征地开辟新的线路走廊难度高. 因此,如何提升现有架空输电线路单位走廊的输送容量, 最大限度地提升现有输电线路的传输水平,已成为保证电网平安、经济、可靠运行的一个迫在眉睫的突出问题.输电线路常年运行在户外,受外界环境腐蚀、老化、振动等因素,导致导线接头、线夹等部位容易发热.电力部门采用定期巡视测温、特巡测温等方式获取导线易发热点部位温度,但由于周期性漏失或不能及时反映导线的温升情况进行预警,导致导线温升过高造成大量的电力事故.导线温度在线监测系统实时监测输电线路导线温度、导线电流、日照、风速、风向、环境温度等参数.系统主要由测温单元、塔上监测装置、通讯基站和分析查询系统四局部组成.其中体积小、重量轻的测温单元安装在输电线路导线或金具上,实时采集导线及金具温度,并通过Zigbee或RF射频模块将数据无线上传至铁塔上的监测装置.监测装置同时对本塔所在微气象区的日照、风速、风向、环境温度等参数进行实时采集,将所有数据通过SMS/GPRS/CDMAW 讯方式将数据传往监测中央,当各温度监测点温度超过预设值时即刻启动报警.输电线路动态增容是在充分利用现有输电设施、通道状况的根底上,引入输电线路在线监测与计算分析工具,根据实际气象环境、设备数据,如环境温度、风速、风向、日照以及导线型号、导线发射率、导线吸收率、导线最高温度阻值等详细的导线数据,计算输电线路当前的稳态输送容量限额, 为调度和运行提供方便及有效的分析手段,通过导线温度在线监测进行实时增容, 有效发挥输电线路的输送水平.载流量计算公式:0.5It 9.92 (VD)0.485 SD[( t a 273 )4 (t a 273 )4] s'DkTR dt式中,9为导线的载流温升;ta为环境温度;V为风速;Is为日光对导线的日照强度;D为导线外径;&为导线外表的辐射系数(光亮新线为0.23~0.46 ,发黑旧线为0.90~0.95 );a s为导线吸热系数(光亮新线为0.23~0.46 ,发黑旧线为0.90~0.95 );S为史蒂芬-玻尔茨曼常数5.67X10-8W/mZ kt为tC时的交直流电阻比;Rdt为tC时的直流电阻率最低点弧垂f为:f T H(ch i D1q 1) q 2T H其中,q:导线上竖向所受载荷集度(q q0 q ice q wind q()q w)1D1 :主杆塔对应的等效档距,可由悬点不等高时等效计算公式求得;f D1 :主杆塔对应的等效弧垂.监测参数:导线温度、环境温度、风速、风向、日照;参数技术指标:导线温度采集单元质量:小于2.5kg ;单套温度采集单元外接温度传感器数量:2路;导线温度传感器:铝电阻/光纤;导线温度测量范围:-50 C〜+300C ;测量精度:大于土0.5 C;采集方式:接触式测温;通信方式:WIFI/Zigbee ;电源:高能电池或导线感应取电,寿命大于8年;温度监测范围:-50〜120℃;精度:±0.3 C;分辨率:0.1 C 湿度监测范围:1%-100% 精度:± 4%RH分辨率:1%RH 风速测量范围:0m/s〜60m/s;精度:± ( 0.5+0.03 V m/s, V为标准风速值;分辨率:0.1 m/s ;起动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.风向测量范围:0°〜360° ;测量精度:± 2 ;分辨率:0.1 0 ;启动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/so导线测温单元5、输电线路杆塔倾斜监测系统输电线路走廊地质、气象环境复杂,近年来由于线路杆塔倾斜倒塌引起的电力事故呈上升趋势.引起杆塔倾斜的原因主要有以下几方面:〔1〕长期定向风舞引起杆塔受力不均〔2〕自然地质灾害〔3〕杆塔周围建筑施工〔4〕杆塔本体异常、导线断裂〔5〕导线、地线覆冰〔6〕拉线、塔材被盗〔7〕采煤、采矿区地陷、滑移等.杆塔倾斜一般缓慢开展,绝大多数事故是可提前预防的.输电线路杆塔倾斜在线监测通过测量杆塔、拉线的倾斜角度,并测量环境的风速、风向、温度、湿度等参数,将测量结果通过移动 /联通GPRS/GSMR]络发送到接收中央.中央软件可及时显示杆塔的倾斜状况,并可显示杆塔的倾斜趋势、倾斜速度,在倾斜角度到达某值时以短信、界面、警笛等方式发出报警信息,预防事故的发生.监测参数:杆塔的顺线倾斜角、横向倾斜角、环境温度、风速、风向;参数技术指标:杆塔倾斜角动态测量范围:双轴土20° ;杆塔倾斜角测量误差:<±0 .05° ;风速测量范围:0m/s〜60m/s;精度:± ( 0.5+0.03 V) m/s, V为标准风速值;分辨率:0.1 m/s ;起动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/so风向测量范围:0°〜360° ;测量精度:± 2 ;分辨率:0.1 0 ;启动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/so三维想角传感器杆厚倾斜现近6、输电线路微风振动监测导、地线的微风振动是由微风引起的一种高频率、小振幅的导线运动,是弓起导、地线疲劳断肢等事故的主要原因.自上世纪初美国首先在一条输电线路的海峡跨越处发现导线的振动断肢现象以来,人们一直在进行着微风振动问题的研究,包括振动机理、防振理论、振动试验、防振装置、防振导线等多方面,几十年来,已经积累了丰富的经验. 在超高压架空线路上,均设计应用了各种具体的防振技术举措,有效地抑制了微风振动,减轻了对线路的危害.但是,由于微风振动的机理极其复杂,通过理论计算或试验研究的结果与现场实际往往差异很大.根据DL/T 741- 2001?架空送电线路运行规程?中“大跨越段应定期对导、地线进行振动测量〞的要求,现行测量方法是在一段时间内使用测振仪器进行现场安装测量并记录相关数据.但因现场测试时间有限,测振仪器本身条件和现场工作环境等问题,测量结果代表性不高,缺乏实时性.输电线路微风振动监测,在导线及OPGW5出口89mmt安装振动监测单元, 采用加速度传感器或光纤传感器进行测量.振动监测单元实时测量导线的振动加速度、振幅、频率、导线温度,并通过Zigbee或RF寸频模块将数据无线上传至铁塔上的监测装置.监测装置同时对本塔所在微气象区的风速、风向、环境温度等参数进行实时采集,将所有数据通过SMS/GPRS/CDMAIX讯方式将数据传往监测中央,中央系统据IEEE和CIGRE方法,判断导、地线和OPGWJ危险程度,预测疲劳寿命,根据测量数据评估防振举措的有效性,并及时做出修正.弯曲振幅法示意图:1一线夹或夹头,2一导地线,3—导地线与线夹的接触点,4—弯曲振幅Y b 〔相对于线夹〕监测参数:导线〔地线〕的振动加速度、频率、振幅、环境温度、风速、风向;参数技术指标:导线振动加速度测量范围:± 5g;导线振动加速度测量精度:±0.1g °;导线振动振幅测量范围:0〜1.5mm (p— p);导线振动振幅测量精度:±5%;导线振动频率测量范围:0~200HZ;风速测量范围:0m/s〜60m/s;精度:±(0.5+0.03 V) m/s, V 为标准风速值;分辨率:0.1 m/s ;起动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.风向测量范围:0°〜360° ;测量精度:±2°;分辨率:0.1 °;启动风速:<0.2m/s ;抗风强度:75m/s.7、输电线路反外力破坏监测系统输电线路具有面广、线长、高空、野外的特点,极易遭遇外力破坏.随着经济的快速开展,输电线路的运行环境日益恶化,输电线路走廊内的树木、房屋、道路、城镇建设、采石挖矿、施工对线路的破坏大量增加,对线路和平安运行构成了很大的威胁. 输电公司一方面增强巡视力度, 缩短巡视周期, 做到对隐患早发现、早上报、早消除;另外还继续增强特巡、夜巡,对施工场所进行看护、制止野蛮施工. 但由于巡视人员少、距离远, 并且90%以上的事故具有短期内的突发性特点, 是增强巡视所解决不了的, 往往是刚巡视过就出现问题. 据统计由于外力破坏引起的线路故障已占总线路总故障的60%以上, 并且造成的故障具有停电时间长、不易重合闸、经济损失大的特点,并且呈逐年上升的趋势.线路反外力破坏预警系统由安装在杆塔上的高清夜视摄像机、智能视频监视及分析装置组成. 当有人靠近铁塔或攀爬;工程施工车辆靠近铁塔;超高车辆越限, 对导线造成撞线威胁时, 智能分析单元立即启动预警功能, 并启动摄像机图像连拍功能, 将抓拍图像传输至监控中央, 同时启动现场语音告警. 监控中央具有报警信息、图像的及时显示及存储,并以语音、短信等方式进行告警,监测中央还可立即进行远程喊话,重大偷盗行为发生时可与110联动出警,保证线路的平安运行.反外力监控系统总体结构困监测参数:杆塔周边及本体图像;参数技术指标:通讯方式:无线RF Zigbee、GSM GPRS 3G等电源:导线上为高能电池或可充电电池与导线取能相结合,铁塔上为太阳能对蓄电池供电报警可靠性:90%以上摄像机:传感器芯片:SONY CC;D像素数:> 704(H) X 576(V);最低照度:<0.01Lux ;变焦率:?光学18倍;8、输电线路导线对地距离(弧垂)监测系统高压线路运行过程中, 由于负荷增加、环境温度过高等引起导线弧垂的增加,因而造成导线对地、物距离的减小,一方面引起电力接地、短路等重大事故,另一方面也限制了导线的输送水平.输电线路导线弧垂监测装置安装在导线的弧垂最低处或需要监测的部位, 采用高能电池或导线感应取能技术, 实时测量导线对地距离的变化情况, 可及时发现导线弧垂的变化, 并可实时监测线下树木、建筑物等与导线之间的距离,预防接地事故的发生. 监测装置集成了导线温度测量功能, 可实时监测导线的温度变化情况,及时发现导线、接点温度异常,还可选装夜视摄像系统,对导线弧垂进行现场拍照,远程查看弧垂情况,与测量数据比照,增加测量及报警可靠性.系统应用软件针对导线弧垂实时数据进行计算分析, 并可结合导线的温度和气象数据对导线预期弧垂进行计算, 建立预警机制, 保证线路运行和被跨越设备的平安.同时,系统应用软件可结合环境的气象参数、导线温度、导线特性等数据,依据专家分析、计算系统计算出导线载流量,提升导线输送水平.该系统雷达测距模块利用西安的军工技术优势, 与西安微波厂、西安电子科技大学联合研制,采用铝合金微波波导腔体结构喇叭天线. 腔体内包含混频管、震荡管及收发谐振天线、高增益定向喇叭天线.具有体积小、功耗低、测量距离远、精度高、本钱低的特点,使军用技术能够更好地效劳于工业监测领域.模块能够准确地测量导线对地、物的距离, 相比其他测量方法具有直观、精确度高的特点,可广泛应用于35kV〜1000 kV的交直流输电线路.安装示意图储监测参数:导线对地距离、导线温度、环境温度、环境湿度、风速、风向、图像等;参数技术指标:测量方式:雷达直接测量距离,结合导线温度监测通讯方式:无线RF Zigbee、GSM GPRS 3G等电源:导线上为高能电池或可充电电池与导线取能相结合,铁塔上为太阳能对蓄电池供电对地测量距离:1〜60米测量精度:±5cm导线温度传感器: 铂电阻/ 光纤;导线温度测量范围:-50 C〜+300C ;测量精度:大于±0.5 ℃;温度采集方式:接触式测温;摄像机:传感器芯片:SONY CC;D像素数:>704(H) X 576(V);最低照度:00.01Lux;变焦率:?光学18倍;9、输电线路山火预警系统森林火灾会给森林带来严重危害.森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害〔病害、虫害、火灾〕之首.它不仅给人类的经济建设造成巨大损失,破坏生态环境, 而且还会威胁到人民生命财产平安. 森林火灾的发生, 对电网平安稳定运行造成威胁. 轻那么引起可恢复的线路跳闸等临时事故, 重那么造成烧毁铁塔, 引起长时间的不可恢复的重大电力事故. 给电力平安运行带来重大隐患. 相关数据显示, 从2021 年1 月1 日至3 月25 日, 云南电网220千伏及以上主要输电线路因山火跳闸35 条次,强迫停运28 条次;110千伏线路因山火跳闸43 次〔来源:云南电力网〕.广东省自2021 年2 月以来,仅10 天时间里,就发生山火92 宗;其原因主要是燃放烟花爆竹和孔明灯、祭祖烧香烧纸、烧田基草、违规炼山等;同时,进山旅游休闲人员增加,野外火源复杂,森林防火形势严峻.为防范山林火灾对输电线路平安运行的影响, 各电力公司要求各单位经常性地开展防范山火引发输电线路跳闸的专项检查工作. 安排人力物力, 加大输电线路巡查频度, 重点检查火灾多发地区、清明祭扫附近的线路走廊, 及时发现隐患, 预防火灾影响电力输电线路运行平安. 以上手段能有效地减少火灾对电力平安的影响, 但由于巡视只能是间歇性巡查, 加上线路走廊根本上人员难以到达, 给巡视工作造成很大的困难,大多数事故是由于巡视不到位引起的.因此对线路走廊火灾的实时监测、监控就尤为重要,如何对火灾做到、提前预防、提前发现、提前处置, 使火灾消失在萌芽状态或火灾引起的损失减小到最少是相关电力部门需研究的重要课题.基于火焰探测技术的线路走廊火灾预警系统, 利用先进的传感器技术、新能源技术、无线通讯技术、软件技术实现对高压线路走廊火灾的监测预警. 系统利用新型的火焰探测传感器,探测铁塔周围的零星火焰,该传感器能够发现300米外直径为30厘米大小的火焰团, 探测精度高, 可靠性高, 已被广泛地应用于油田、隧道、航天发射场等监测领域.系统同时监测现场环境的温度、湿度、风速、风向、图像数据,将上述数据压缩后通过GPRS1讯网络传输到监测中央,中央软件首先对接收到的火灾报警信息进行现场及短信报警, 其次值班人员通过上送的图像数据进行分析观测, 确认警情, 做出相应的决策. 中央软件具备强大的智能分析处理水平,能够对一段时间采集的环境温度、湿度、风速、风向数据进行分。
智能电网输电线路在线监测技术
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电力系统76丨电力系统装备 2021.9Electric System2021年第9期2021 No.9电力系统装备Electric Power System Equipment管理平台、通信网和前端监控系统三部分组成,各部分功能简述如下:(1)后台管理平台部分,主要实现前端监控系统和网络监控、监控数据和视频图像处理、历史查询和统计分析、设备管理、用户管理等功能,并充分考虑与现有的输电线管理软件系统接口的兼容性。
(2)通信网络部分实现前端监控系统与后台管理平台之间数据和图像信息的传输,通常使用cDMAlX 或GPRs 网络,并可根据实际情况使用现有的光纤网络和无线网桥。
(3)前端监测系统通过成像设备和各种传感器获取图像和数据,并返回后台管理平台进行进一步处理。
前部监控系统由太阳能和风能组成,超低功耗设计,保证连续阴雨天也能正常工作。
当前高压输电线路监测多采用巡检方式,巡检方法主要有人工逐塔目测和直升机航测两种。
(1)人工逐塔法是由线路巡查员沿线路逐塔进行检查,许多情况下需要维修人员登上塔台进行检查,查看塔台连接件是否松动,塔台电气绝缘是否完好。
该方法耗时长,工作量大,且对工作人员来说存在着许多不确定的不安全因素。
(2)直升飞机航测方法是利用直升飞机沿航线逐个检查,利用望远镜和数码相机进行高空俯视巡检。
这一方法的优点是减少了人员投入,所需时间短,视野开阔;但采用直升飞机巡视费用高,高空巡检有一定的危险性。
从传统检测方法的认识出发,迫切需要解决这一领域存在的瓶颈问题。
输电线路的可靠性如何能够得到更加科学、安全和经济的保障,这是摆在我们面前的一场技术革命。
输变电线路智能在线监测系统的研究取得突破,揭开了电力系统输电线路监测方式的新篇章。
2 常见的线路在线监测技术目前最常用的在线监测技术,主要是实时监测影响线路运行和潜在故障状态的关键参数。
对线路绝缘、导线运行及环境状态进行监测,并进行高阻故障检测和故障定位[2]。
智能电网在线监测系统的设计与实现
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智能电网在线监测系统的设计与实现一、智能电网在线监测系统概述智能电网作为现代电力系统的重要组成部分,其核心在于通过先进的信息技术、通信技术、控制技术等手段,实现电网的智能化管理和优化运行。
在线监测系统作为智能电网的关键技术之一,能够实时监测电网的运行状态,及时发现并处理电网中的异常情况,保障电网的安全、可靠、经济运行。
1.1 智能电网在线监测系统的核心特性智能电网在线监测系统的核心特性主要体现在以下几个方面:- 实时性:系统能够实时采集电网的运行数据,包括电压、电流、功率、频率等参数,为电网的运行状态提供准确的数据支持。
- 准确性:系统采用高精度的监测设备和先进的数据处理算法,确保监测数据的准确性和可靠性。
- 智能化:系统具备智能分析和决策能力,能够对采集到的数据进行深入分析,及时发现电网中的异常情况,并给出相应的处理建议。
- 集成性:系统能够与电网的其他管理系统(如调度系统、保护系统等)进行集成,实现数据共享和业务协同。
1.2 智能电网在线监测系统的应用场景智能电网在线监测系统的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 电网运行监控:实时监测电网的运行状态,及时发现并处理电网中的异常情况,保障电网的安全稳定运行。
- 故障诊断与处理:通过对电网运行数据的分析,实现故障的快速定位和处理,减少故障对电网运行的影响。
- 负荷预测与管理:通过对电网负荷数据的分析,实现负荷的合理分配和调度,提高电网的运行效率。
- 电能质量监测:监测电网的电能质量,如电压波动、频率偏差等,保障电能的供应质量。
二、智能电网在线监测系统的设计与实现智能电网在线监测系统的设计与实现是一个复杂的过程,涉及到多个方面的技术和设备。
2.1 系统架构设计智能电网在线监测系统的架构设计是系统设计的基础,需要考虑系统的可扩展性、可靠性、安全性等因素。
一般来说,系统架构可以分为以下几个层次:- 数据采集层:负责采集电网的运行数据,包括电压、电流、功率、频率等参数。
智能电网输电线路状态在线监测系统研究
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智能电网输电线路状态在线监测系统研究摘要:输电线路是智能电网的关键组成,因而电网的运行会受到输电线路的影响。
想要提高智能电网输电线路的运行质量与运行效率,我们还需要加强对输电线路系统运行的实时监测力度。
本文主要对研究智能电网输电线路在线监测系统的应用实现与设计,以便对智能电网的安全、稳定、可靠运行提供一些借鉴与指导,保证智能电网可以快速并健康的发展。
关键词:智能电网;输电线路;在线监测系统;设计;实现1引言随着电力需求的不断增加,传统输电线路在电能传输方面的弊端越来越大,因此智能电网的建设与发展尤为重要。
目前我国智能电网系统主要包括调度、变电、用电、输电、发电等子系统组成。
输电线路在整个电网系统中承担着血管的作用,电能输送的能力决定着电网运行的安全与可靠性。
因此实时监测智能电网输电线路可以为设备运行维护管理、线路生产管理等提供实时准确的动态信息,为智能电网输电线路的辅助决策与安全预警提供保障与依据。
2智能电网输电线路在线监测系统的基本构成分析在对智能电网输电线路进行在线监测系统的设计时,需要把握好电网运行各环节的连接工作,比如电网其他系统与污秽、覆冰、雷电等输电线路运行状态监测的对接,通过建立智能电网输电环节的在线监测信息管理平台,并与在线监测系统设计要求相结合,完善智能电网输电线路在线监测系统的整体构架。
2.1 在线监测系统中的基础平台概述智能电网输电线路在线监测系统的重要组成就是基础平台,其在系统中是关键与基础部分,主要由服务总线、数据库、操作系统以及计算机等部分构成。
另外基础平台还可以从气象监测、雷电定位等在线监测子系统获取输电线路在智能电网中运行的状态信息,从而根据这些信息为智能电网能量管理系统、生产管理系统等提供参考与依据,也为其他层面的系统开发应用提供了服务保障以及数据支持,促进了智能电网的安全运行。
智能电网输电线路在线监测系统的基础平台主要具备的功能为:(1)在线监测系统基础平台的系统管理功能:系统管理主要为异步管理、任务分担、冗余机制、应用管理、安全管理、网络管理、进程管理等提供技术支撑,同时结合安全可靠的监护手段促进监测系统的稳定运行。
输电线路在线监测系统的设计与实现
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输电线路在线监测系统的设计与实现输电线路在线监测系统是为了对电力输电线路的运行状态进行实时监测和管理而设计的一种系统。
该系统可以收集输电线路的各种参数数据,并通过数据分析和处理,实现对输电线路的故障诊断和预警,提高电网的稳定性和可靠性。
输电线路在线监测系统的设计包括硬件和软件两个方面。
硬件方面主要包括数据采集设备、传感器、通信设备和控制器等。
数据采集设备主要负责收集输电线路各种参数的数据,如电流、电压、温度、湿度等;传感器负责对线路各个位置的参数进行实时监测;通信设备用于将采集到的数据传输给监测系统的服务器;控制器则负责对传感器和通信设备进行控制和管理。
软件方面主要包括数据处理和分析模块、故障诊断和预警模块、用户界面等。
数据处理和分析模块用于对采集到的数据进行处理和分析,提取有效的信息;故障诊断和预警模块则通过对数据进行比对和分析,判断输电线路是否存在故障,并及时发出警报;用户界面则提供给用户一个友好的界面,可以通过界面查看实时监测数据和故障报警信息。
在实现过程中,需要考虑到系统的稳定性和可靠性。
对于硬件方面,要选择高质量的设备和组件,保证其稳定性和可靠性;对于软件方面,要进行充分的测试和验证,确保系统的准确性和可靠性。
系统还可以结合人工智能技术,通过机器学习算法对数据进行分析和处理,提高故障诊断和预警的准确性和实时性。
系统还可以与其他能源管理系统进行集成,实现对输电线路和能源的综合管理。
输电线路在线监测系统的设计和实现是一项综合性的工作,需要结合硬件和软件技术,以提高电网的稳定性和可靠性。
随着科技的不断进步,相信在未来,输电线路在线监测系统将会得到更加广泛的应用。
智能电网输电线路在线监测技术进展
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智能电网输电线路在线监测技术进展摘要: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。
智能电网输电线路状态在线监测系统方案
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智能电网·高压输电线路状态在线监测系统一系统简介随着国家电力建设的发展,电网规模不断扩大,在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多,输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。
因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。
输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分,是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。
STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线力、绝缘子串风偏(倾斜)、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像(视频)、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测,预防电力线路重大事故灾害的发生。
系统采用模块化设计,可以独立使用,也可自由组合,功能模块组合如下图所示:二技术标准1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规》2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规》3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规》4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规》5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规》6、Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规》7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规》8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规》9、Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规》10、Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规》11、Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规》12、Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》13、Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》14、Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规》15、GB 191 包装储运图示标志16、GB 2314 电力金具通用技术条件17、GB 2887—2000 电子计算机场地通用规18、GB 4208—93 外壳防护等级(IP代码)19、GB 6388 运输包装图示标志20、GB 9361 计算站场地安全要求21、GB 9969.1 工业产品使用说明书总则22、GB 11463—89 电子测量仪器可靠性试验23、GB 12632—1990 单晶硅太阳电池总规24、GB 50545-2010 110kV~750kV架空输电线路设计规25、GB/T 2317.2—2000 电力金具电晕和无线电干扰试验26、GB/T 2423.1—2001 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温27、GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:高温28、GB/T 2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法29、GB/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)30、GB/T 3797-2005 电气控制设备31、GB/T 3859.2-1993 半导体变流器应用导则32、GB/T 3873-1983 通信设备产品包装通用技术条件33、GB/T 6587.6—86 电子测量仪器运输试验34、GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则35、GB/T 7027-2002 信息分类和编码的基本原则与方法36、GB/T 9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型37、GB/T 14436 工业产品保证文件总则38、GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规39、GB/T 16611—1996 数传电台通用规40、GB/T 16723-1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议41、GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分:一般试验要求42、GB/T 17179.1-2008 提供无连接方式网络服务的协议第1部分:协议规43、GB/T 17626.2—1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验44、GB/T 17626.3—1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验45、GB/T 17626.8—1998 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验46、GB/T 17626.9—1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验47、GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法48、QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站49、YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法50、DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程51、DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程52、DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定53、DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定54、QJ/T 815.2-1994 产品公路运输加速模拟试验方法三、系统电源及通讯1、监测装置电源实现(1)监测装置采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供电,对日照照射相对较弱地区也可同时采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电。
输电线路在线监测系统的设计与实现

输电线路在线监测系统的设计与实现输电线路在线监测系统是一种可以实时监测输电线路运行状态,提供安全警报、故障诊断等功能的系统。
本文将介绍该系统的设计和实现。
一、需求分析1. 实时监测输电线路的电压、电流、功率等参数。
2. 提供安全警报功能,如过载、短路等异常情况。
3. 能够实现故障诊断功能,包括故障类型、故障位置等信息。
4. 方便用户查看和分析数据,提供报表分析功能。
二、设计方案1. 系统架构系统由三大部分组成:监测节点、通信网络和控制中心。
监测节点负责采集输电线路的参数,通过通信网络将数据传输到控制中心。
控制中心负责对数据进行处理和分析,并提供报表分析功能。
2. 监测节点设计监测节点需要具备以下功能:(1)采集输电线路的电压、电流、功率等参数,并将数据存储到本地存储器中。
(2)对数据进行预处理,如滤波、数据校正等操作。
(3)当发生异常情况时,通过控制中心发送警报信息。
(4)支持多种通信协议,如Modbus、TCP/IP等。
(5)具有自主诊断能力,当节点自身存在故障时,能够向控制中心报告故障信息。
3. 通信网络设计(1)能够实现监测节点和控制中心之间的通信。
(2)具有良好的稳定性和实时性。
(4)支持数据加密和身份验证等安全措施。
4. 控制中心设计(1)接收监测节点传输的数据,并进行分析和处理。
(2)能够实时监测输电线路的运行状态,发现异常情况时及时发出警报信息。
(5)具有数据备份和恢复功能,保证数据的长期存储及数据的安全性。
三、系统实现监测节点采用STC89C52单片机作为主控芯片,采用RS485通信协议与控制中心通信。
监测节点采集的数据通过AD转换器转换成数字信号,经过滤波和数据校正之后存储到本地EEPROM中,当发生异常情况时,通过RS485通信向控制中心报警。
监测节点具有良好的可靠性和稳定性。
通信网络采用GPRS无线通信方式,实现远距离和高速传输数据。
通过物联网技术和云计算技术,控制中心能够实时监测输电线路,发现异常情况时及时发出警报信息。
输电线路在线监测系统的信息传输技术
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输电线路在线监测系统的信息传输技术
输电线路在线监测系统是由多个传感器、监测单元、数据采集器、通讯模块等组成的智能化监测系统。
系统通过实时监测输电线路的电压、电流、温度、湿度等参数,对输电设备的工作状态进行监测和分析。
同时,系统能够通过网络进行远程监测和管理,将监测数据传输到控制中心进行处理,提供数据分析和预警服务,实现对输电线路运行过程的全过程监测,提高电网的安全能力和运行效率。
输电线路在线监测系统需要安装多个传感器和监测单元,用于实时采集和监测输电线路的各项参数,包括电压、电流、温度、湿度、振动等信息。
传感器和监测单元的精度和性能会直接影响监测结果的准确性和可靠性。
因此,在选择传感器和监测单元时应注意其性能和使用寿命,并且应根据不同场合的具体要求选择合适的传感器和监测单元进行安装配置。
输电线路在线监测系统中的数据采集器是系统的核心组成部分,它负责实时采集和处理传感器和监测单元获取的数据信息,并对采集的数据进行处理和封装,确保数据的准确性和可读性。
数据采集器通常采用高速读取技术,能够实现高速数据采集和传输,并且可以实时同步不同位置的传感器数据,确保数据的实时性和可靠性。
数据采集器通过通讯模块将采集到的数据传输到控制中心进行处理和分析。
4. 控制中心数据分析和预警服务
输电线路在线监测系统的数据分析和预警服务是保证系统运行的关键因素。
数据分析和预警服务需要对实时采集到的数据进行处理和分析,以预测可能出现的故障情况,并及时作出反应。
控制中心通常会配备专业的数据分析软件,能够将采集到的数据进行分析和处理,生成数据报告和分析结果,对数据进行图形化分析和预警,提供安全和稳定的电网保护措施。
5. 总结。
电力系统中的智能电网在线监测与控制

电力系统中的智能电网在线监测与控制随着电力系统的发展,智能电网在线监测与控制成为了一个重要的研究方向。
智能电网在线监测与控制是指利用先进的技术和设备,对电网进行实时监测与控制,以实现电力系统的高效运行和优质供电。
智能电网在线监测与控制的目标是提高电力系统的可靠性、稳定性和安全性,减少电网事故和停电事件发生的概率,并且实现对电力设备运行状态的实时监测和预测,以便及时采取措施进行故障排除和维修。
在智能电网在线监测与控制系统中,关键的技术包括远程监测、数据采集与处理、故障诊断与预测、自动控制和通信等。
首先,远程监测是智能电网在线监测与控制系统中重要的一环。
通过远程监测技术,可以实现对电力设备的远程观测和监控,从而及时掌握电力设备的运行状态和故障信息。
远程监测可以通过各种传感器和监测装置实现,例如温度传感器、振动传感器和电流传感器等。
其次,数据采集与处理是实现智能电网在线监测与控制的关键技术之一。
通过对电力设备运行数据的采集和处理,可以实现对电力设备运行状态的实时监测和分析,进而实现对电力设备的健康状况进行评估和预测。
同时,数据采集与处理还可以为电力系统的优化调度和能源管理提供重要依据。
故障诊断与预测是智能电网在线监测与控制系统中的关键技术之一。
通过对电力设备运行数据的分析和处理,可以实现对电力设备故障的诊断和预测,进而及时采取措施进行故障排除和维修,减少电网事故的发生概率。
故障诊断与预测技术的应用,可以有效提高电力系统的可靠性和运行效率。
自动控制是智能电网在线监测与控制系统中的核心技术之一。
通过自动控制技术,可以实现对电力设备运行状态的实时调节和控制,以保证电力系统的稳定运行和优质供电。
自动控制技术可以应用于电力设备的远程控制、负荷调节、电压调节等方面。
通信技术是智能电网在线监测与控制系统的基础技术之一。
通过通信技术,可以实现电力设备之间的数据传输和交互,实现智能电网在线监测与控制系统的各个部分之间的协调与配合。
输电线路在线监测系统的设计与实现
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输电线路在线监测系统的设计与实现
输电线路在线监测系统是指利用现代通信、计算机、传感器技术等手段,对输电线路的绝缘状态、温度、振动等参数进行实时监测和数据采集,并通过无线通信技术将数据传输到监测中心进行分析和处理的一种系统。
该系统的设计与实现需要考虑以下几个方面:
1. 传感器选择与布置:选择合适的传感器对线路的各个参数进行实时监测,如绝缘状态可以使用电容传感器,温度可以使用温度传感器,振动可以使用加速度传感器等。
在布置传感器时要考虑线路的特性以及安全因素。
2. 数据采集与处理:利用数据采集卡或者嵌入式计算机等设备对传感器采集到的数据进行处理和存储,可以采用实时数据库对数据进行管理,并设置合适的数据采样间隔和存储容量。
3. 无线通信技术:选用合适的无线通信技术将采集到的线路数据传输到监测中心进行分析和处理。
可以选择基于GPRS、3G、4G、LoRa等通信技术,并考虑通信距离、通信速率、功耗等因素。
4. 监测中心建设:监测中心是系统的核心部分,需要建立完善的数据库,利用数据分析和处理算法对传感器采集到的数据进行实时分析和判断。
可以设计用户界面用于数据展示和报警处理,并实现与其他系统的数据交互。
5. 安全性与可靠性保障:由于输电线路是国家重要的基础设施,监测系统需要具备一定的安全性和可靠性。
可以采用多级权限管理,数据加密传输,备份和灾备机制等手段进行保护。
在实际应用中,可以通过搭建小型试验线路和实际线路进行测试和验证,逐步完善和改进系统的设计和功能。
还应根据实际需要考虑系统成本、维护、升级等方面的因素,从而设计出高效、稳定、可靠的输电线路在线监测系统。
输电线路在线监测系统的设计与实现
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输电线路在线监测系统的设计与实现输电线路在线监测系统是一种用于实时监测输电线路运行状态并及时提供报警和故障信息的系统。
它通过安装在输电线路上的传感器来采集线路的各种参数,如电流、电压、温度等,并将这些数据传输到监测中心进行处理和分析。
该系统的设计与实现包括以下几个关键步骤:1. 传感器选择及布局:根据实际需要选择合适的传感器,并合理布局在输电线路上。
常用的传感器有电流传感器、电压传感器、温度传感器等。
传感器的选择应考虑到其测量精度、工作温度范围、抗干扰能力等因素。
布局时应根据线路的重要性和长度,合理分配传感器数量和位置。
2. 数据采集和传输:传感器采集到的数据需要进行采样和传输。
采样过程中需要滤除噪声和干扰,保证数据的准确性和可靠性。
传输过程中可以使用有线或无线通信方式,将数据传输到监测中心。
有线通信可以使用光纤或电缆,无线通信可以使用无线传感网或卫星通信。
3. 数据处理和分析:监测中心接收到传感器传输的数据后,需要进行数据处理和分析。
处理过程中可以进行数据的滤波、修正和变换等操作,以提高数据的质量和可用性。
分析过程中可以采用数学模型和算法,对各种参数进行综合分析和评估,判断线路的运行状态和潜在故障。
4. 报警和故障处理:监测中心根据分析结果,及时发出报警和故障信息。
报警可以采用声音、光信号等方式,提醒相关人员注意和处理。
故障处理可以根据故障的性质和位置,进行远程或现场检修,以保证线路的安全运行。
5. 数据存储和查询:监测系统需要将采集到的数据进行存储,并提供查询和回放功能。
存储可以采用数据库或文件系统,查询可以通过界面或命令行进行,方便用户对历史数据进行分析和评估。
6. 系统优化和维护:监测系统在实际应用中需要不断优化和维护。
可以通过对传感器的定期校准和维护,保证其准确性和可靠性。
对监测系统的算法和模型也需要进行不断改进和优化,以提高监测的效果和准确性。
输电线路在线监测系统的设计与实现是一个复杂而重要的工作。
输电线路在线监测系统应用分析
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输电线路在线监测系统应用分析摘要:伴随着社会经济的飞速发展与进步,我国对于电能的质量、安全有了更高的要求。
但是一般来说,输电线路的设施因为要承担着传输电能,并且还要对电能进行分配,这就意味着输电线路不仅要跨越非常广的区域,还要面对各种各样恶劣的环境。
同时为了能够保证电网的正常工作、安全的传输,就必须要对输电线路进行全方位的监测,在样的的需求下,输电线路在线监测系统孕育而生。
本文将介绍输电线路在线监测的组成,以及分析其应用。
关键词:输电线路;在线监测;应用分析引言:智能电网保证着我国电能的运输、应用。
而作为智能电网一个组成部分,输电线路能否安全的工作也是至关重要的。
因为输电线路跨度较广、涉及面广,同时所处的环境比较恶劣,因此为了及时的发现输电线路存在的安全问题并及时的做出处理,就必须要采取一定的保护措施。
当前确保输电线路正常运行的主要手段是建立一个能够监控输电线路状态的监测系统,通过对输电线路的周边环境、管理状态、运输状况、设备状态进行实施监控,确保输电线路进行安全的警报、工作维护等,进而保证输电任务的正常的进行。
一、在线监测系统的构成因为需要监测的设备较多,并且设备不是出于集中的状态,所以基本上在线监测系统应用的是以一个主单元进行下分,逐渐的向下分层的一种结构。
这种结构的有点在于能够很好地抵抗干扰因素,同时还可以进行相应的扩充,并且还有很好地整体性。
具体来说,输电线路的在线监测系统由以下几部分组成:1.监测单元监测单元指的是将多个原理集于一身的可以感应并测量的装置,它包含了多个硬件装置。
通常来说,按照接受的监控对象不一样,所以对监测单元分为两种类型:(1)针对接受监测的设备的监测系统:①微风振动系统:这一系统没有应用线路,而是应用无线的措施对导地线的因受到风力而产生的振动幅度、频率进行相应的收集,在通过预先设置好的专业系统软件根据导线受风力振动的数据进行分析,预测导地线的使用期限,分析振动对线路的影响程度,然后根据分析出的数据做出相应的维护检修措施,防止导地线因为经常受到振动而出现断裂的现象。
智能电网输电线路在线监测技术分析
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智能电网输电线路在线监测技术分析输电线路是智能电网建设的关键和电能输送的纽带,一旦发生运行障碍,就会造成区域电力系统的崩溃,导致严重的电网事故,所以输电在线监测技术是提高电网安全运行和输送能力的必然要求。
文章概述了输电线路在线监测技术机理,提出了智能输电线路监测系统的建设要求,进一步分析了智能输电线路监测系统及其功能,最后分析了智能電网输电线路在线监测技术发展趋势。
标签:智能电网;输电线路;在线监测技术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取决于在线监测技术的成功与否。
美国是最早研究与使用该技术的国家,随着我国科学技术的发展,该技术也已逐渐广泛运用于我国电力系统中。
1、输电线路在线监测技术机理输电线路在线监测系统主要是由各种前端监测装置和系统前站组成,其中系统前端有输电线路运行状况监测和显示中心,实现对前端监测到的信息的统计、分析、处理、查询和控制等作用。
前端监测装置是输电线路的各种远端监测、近端监测和控制装置,例如数据采集终端、数据终端单元和各类传感器等。
输电线路在线监测系统具有高度集成性、可以实现采集、处理和传输数据的作用。
通过设计前端监测装置来全天候和全方位的监测输电线路本省和周边环境的状况,并进行采集和处理监测数据,利用4G 无线网络将处理的数据传输到后天监控主站对数据进行存储、分析、显示,及时发现并处理输电线路的故障,保持输电线路的运行状态,从而提高输电线路的稳定性和可靠性,实现对输电线路的可控、在线控制、智能控制。
2、智能输电线路监测系统的建设要求采用智能输电线路监测系统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;构建智能决策系统后,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。
智能电网输电线路状态在线监测系统
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智能电网·高压输电线路状态在线监测系统一系统简介,在复杂地形条件下的电网建大,电网规模不断扩随着国家电力建设的发展、性大设和设备维护工作也越来越多,输电线路的巡检和维护越来越表分散现出、周边环境以及气象参数的智能化距离长、难度高等特点。
因此对输电线路本体输电线路在线监测系统是智能电网输电远程监测成为智能电网改造的重要工作。
分,是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理环节的重要组成部精益化水平的重要技术手段。
STC_OLMS系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新振动、度、导线弧垂、导线微风能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、导线温、杆塔应力分布、杆(倾斜)风偏导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串)、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像(视频的发灾害生。
事故塔塔材被盗等状况的实时在线监测,预防电力线路重大系统采用模块化设计,可以独立使用,也可自由组合,功能模块组合如下图所示:输电线路覆冰预警输电线路输电线路度杆塔基础导线温输电线路输电线路图像、视频导线弧垂输电线路输电线路微气象监输电线路状绝缘子污输电线路输电线路反杆塔倾斜外力破坏监输电线路杆塔振动输电线路防⋯⋯⋯..监测盗报警功能模块导线气象图像绝缘子杆塔覆冰舞动测温风偏污秽倾斜防盗二技术标准1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》6、Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》9、Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》10、Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》11、Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》12、Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》13、Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》14、Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》15、GB 191 包装储运图示标志16、GB 2314 电力金具通用技术条件17、GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范18、GB 4208—93 外壳防护等级(IP 代码)19、GB 6388 运输包装图示标志20、GB 9361 计算站场地安全要求21、GB 9969.1 工业产品使用说明书总则22、GB 11463—89 电子测量仪器可靠性试验23、GB 12632—1990 单晶硅太阳电池总规范24、GB 50545-2010 110kV ~750kV架空输电线路设计规范25、GB/T 2317.2 —2000 电力金具电晕和无线电干扰试验26、GB/T 2423.1 —2001 电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法试验A:低温27、GB/T 2423.2 —2001 电工电子产品环境试验第2 部分:试验方法试验A:高温28、GB/T 2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法29、GB/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法试验Fc 和导则:振动(正弦)30、GB/T 3797-2005 电气控制设备31、GB/T 3859.2 -1993 半导体变流器应用导则32、GB/T 3873-1983 通信设备产品包装通用技术条件33、GB/T 6587.6 —86 电子测量仪器运输试验34、GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则35、GB/T 7027-2002 信息分类和编码的基本原则与方法36、GB/T 9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型37、GB/T 14436 工业产品保证文件总则38、GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范39、GB/T 16611—1996 数传电台通用规范40、GB/T 16723-1996 信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议41、GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分:一般试验要求42、GB/T 17179.1 -2008 提供无连接方式网络服务的协议第1 部分:协议规范43、GB/T 17626.2 —1998 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验44、GB/T 17626.3—1998 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验45、GB/T 17626.8 —1998 电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验46、GB/T 17626.9 —1998 电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验47、GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法48、QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站49、YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法50、DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程51、DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程52、DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定53、DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定54、QJ/T 815.2 -1994 产品公路运输加速模拟试验方法三、系统电源及通讯1、监测装置电源实现(1)监测装置采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供电,对日照照射相对较弱地区也可同时采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电。
智能电网高压输电线路运行状态远程在线监测系统_介绍
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智能电网高压输电线路运行状态远程在线监测系统一、需求分析高压输电线路多分布在野外,距离远、地点分散,有些线路位于偏僻地区或跨越高山、河流,使得线路的运行状态难以被实时掌握、设备的事故缺陷不易被及时发现。
目前的人工巡线方式,也使得员工的劳动强度大、对人身安全的危险性大。
为提高高压输电线路的安全运行及管理水平,我们采用先进的在线监测技术、传感器技术、无线通信等技术,研发了“高压输电线路运行状态远程在线监测系统”。
二、解决方案1、总体方案:高压输电线路远程在线监测系统,能够对恶劣环境中运行的高压输电线路的运行状况进行全天候、实时监测,可有效减少由于线路周围建筑施工(危险点)、导线覆冰、风偏舞动、线路大跨越、导线悬挂异物、塔材被盗等因素引起的电力事故。
系统以动态视频实时监控的直观方式,可使管理人员第一时间了解监测点的现场信息,可针对突发的异常情况采取适当的手段予以人工干预,将事故的发生率或事故危害降至最低。
并可通过人工请求方式(无人值守时通过定时和条件触发两种方式)实现异常状况下的图片抓拍或视频连续摄像,达到24小时全天候监测的目的,大大减轻巡视人员的劳动强度,提高线路安全运行水平,为线路运行单位提供直观可靠的线路安全信息。
高压输电线路远程在线监测系统,由安装于供电公司的监控中心,及安装于线路杆塔上的多功能监控基站、监视摄像机、多种监测传感器、无线通信装置、太阳能供电装置等组成。
本系统通过安装于高压输电线路杆塔上的监控基站、多种监测传感器、多路监视摄像机、无线通信装置,实时/定时采集导线、地线、杆塔、绝缘子及金具等设备的各种运行状态信息,线路周围的环境微气象信息,以及各种设备和线路通道环境的实时视频信息,利用中国移动、中国联通或中国电信的无线通信网络(3G /GSM/CDMA1x)实时向远方地市供电公司/省电力公司输电线路运行监控中心传送,系统分析软件利用各种理论模型、依据试验结果和规程/标准,实时对现场运行数据进行分析、判断,给出预警/报警信息。
输电线路在线监测系统及方法与流程
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输电线路在线监测系统及方法与流程随着电力电气系统的不断发展,输电线路的安全运行至关重要。
然而,在复杂的自然环境和恶劣的气候条件下,输电线路的故障频繁发生,这就要求具备实时监测、故障诊断能力的在线监测系统的出现。
本文将针对输电线路在线监测系统及方法与流程进行详细阐述。
1.输电线路在线监测系统概述输电线路在线监测系统是通过安装传感器在输电线路上采集实时数据,在数据采集、传输、处理和分析等方面,实现对输电线路的实时监测和故障诊断的方法。
同时,对于数据采集站和监测中心,也需要进行数据处理、分析和实时监测,以保证线路的安全、稳定和可靠运行。
2.输电线路在线监测系统的组成输电线路在线监测系统主要由传感器、数据采集站、数据传输模块、监测中心和故障诊断模块等组成。
2.1 传感器传感器是在线监测系统的关键部件,可以对输电线路的电压、电流、温度、湿度、风速等实时参数进行检测和采集。
传感器通常采用无线电信号或红外线等方式将数据传输到数据采集站。
2.2 数据采集站数据采集站是数据的接收、存储和处理中心,以无线通讯或有线通讯的方式与传感器进行数据传输。
如数据采集站使用通讯卫星传输,就可以实现在没有网络的远程地区的数据采集及在线监测。
2.3 数据传输模块数据传输模块主要是用来实现数据的实时传输和存储。
数据传输模块采用无线电信号或GPRS网络等方式,可以将数据传输到数据中心进行实时监测。
2.4 监测中心监测中心是在线监测系统的核心,对于传感器采集到的数据进行分析、处理和存储。
监测中心还负责对数据的清洗和存储,并对数据进行处理、分析和统计,以帮助用户实现对输电线路的实时监测和故障诊断。
2.5 故障诊断模块故障诊断模块是在线监测系统的重要组成部分,可判断输电线路是否出现故障,并能够及时定位故障点,提高线路故障的处理效率和安全性。
3.输电线路在线监测系统的流程输电线路在线监测系统主要由数据采集、数据传输、数据处理、故障诊断等重要步骤组成。
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智能电网输电线路在线监测系统
(安徽易凯电力设备有限公司)
●产品概述
高压输电线路需要穿越各种复杂的地理环境,如:经过大面积水库、湖泊、高海拔山群、沙漠、森林等。
特别是当电力线路穿越原始森林边缘地区、高海拔、冰雪覆盖区,或沿线存在经常发生滑坡、泥石流等地质灾害现象的地区,冬季严寒易致输电线结冰地区。
这些地区大多山高坡陡,交通和通讯相对滞后。
输电线路维护人员无法一次检查到所有的输电线路和电力铁塔。
如何解决电力线路的日常维护、及时预警电线覆冰,绝缘子漏电、电线舞动、杆塔倾斜、防灾、防盗等成为困扰电力行业的一大难题。
输电铁塔智能监控系统是以互联网为核心,SMS/GPRS/CDMA/EDGE无线通讯技术为载体的数字化图像及事实信息在线监控系统;解决了输电线路值守远程化、无人巡检化、故障诊断自动化等一系列问题。
高压输电在线监控系统,通过各种探测器,探测到输电线的温度、湿度、风速、风向、泄漏电流、覆冰状况、视频图像或图片等数字化信息,通过SMS/GPRS/CDMA通道,上传到输电铁塔监测数据处理软件中,信息经过程序的分析处理。
由中心监控软件平台显示实时监测信息,对非正常的计算数据发出相应的预警指示。
输电线路智能监控系统采用先进模块化设计的方法,可针对用户的不同需求设计出其所需产品。
●产品介绍
YKJ智能电网输电线路在线监测系统,通过数字图像&视频处理技术、超低功耗技术、GPRS/CDMA 无线通讯技术、太阳能风能技术等的应用,利用前端各类型传感器对输电线路的杆塔、金具、导线、输电走廊、以及周边环境参量的实时监测采集,然后监测主机将监测采集的相关信息实时处理、判断、编码压缩后,再通过承载网络(包含GSM/GPRS/CDMA、WIFI、无线自组网等远程无线通讯网络)将相关信息上传至智能电网输电线路在线监测预警系统监测中心,监测中心配备数据服务器、视频服务器、以及信息处理服务器、监测大屏及中心管理软件。
可以实时自动对数据进行分析、处理、预警、存储、本地及远程浏览器查询。
从而可以实现远程无线巡线、以及对输电线路进行全天候24小时运行状态监测,为输电线路运行安全提供最有力的保障。
输电线路智能可视在线监测系统的有效应用将大大地减少由于导线覆冰、洪水冲刷、不良地质、火灾、导线舞动、通道树木长高、以及江河湖海山谷、线路大跨越、导线悬挂异物、线路周围建筑施工、塔材被盗等自然非自然因素引起的电力事故。
在巡视人员不易到达地区或由于天气原因无法进行线路巡视时,完全代替了人工巡视,且比人工巡视更适时更有效,为输电线路的巡视及状态检修开辟一条最新有效的解决途径。
●产品用途
★覆冰区输电线、塔体覆冰状况监测
★输电线舞动状况监测
★易滑坡、塌方、地震、水淹地区监测
★跨大江、大河、山沟等大跨区监测
★山川、河流、无人区等巡视人员不易到达区域监测
★线路周围建筑工地等易受破坏区域监测
★线路下方有植物生长易影响线路运行安全区域监测
★雷电多发区、山火多发区、污闪多发区等对输电线路运行影响敏感区域监测
★线路巡线人员管理
★输电铁塔及电力设施的防盗
杆塔位置在煤矿采空区、沉降区覆冰区
绝缘子污秽,环境污染严重区
●计算机管理中心(后台监控中心软件)
计算机管理中心由计算机、管理软件和专用通讯设备构成,计算机通过专用通讯设备与各塔上终端通讯,无需连网,解决了电网公司电脑不连外网的难题(注:若使用带视频功能的,需要租用服务器并连外网)。
后台软件有强大的数据库、数据管理、账户权限管理和终端管理等功能。