输电线路状态检修及在线监测装置

输电线路状态检修及在线监测装置

输电线路广泛分布于平原及高山峻岭，直接暴露于自然环境之中，同时还受自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。而电力系统中，输电线路是电力系统的主干网络，是传输能量的主要载体，其可靠性及运行状态对电力系统的安全稳定运行和提高效益至关重要。对输电线路进行在线监测是实现事故预警、快速故障诊断定位和快速故障恢复的先决条件，对全面实施输电线路状态检修和全寿命周期管理有着重要的意义，也是智能电网的关键环节。

虽然国内输电线路上已有状态监测装置投入运行，但是这些装置普遍采用GSM/GPRS无线公网进行数据传输，存在传输速率低、实时视频传输受到限制等问题，一定程度上制约了输电线路状态监测的发展。因3G无线通讯技术大幅提升了图像传输和数据上传的速度，且可在全球范围内更好地实现无缝漫游，因此3G技术的兴起为输电线路在线监测带来了新的发展空间和良好的技术平台。

因此，为增强电力系统运行的可靠性，提高输电管理的信息化、网络化、智能化水平，使电网走向智能化，中国科学院电工研究所正在开展“基于3G无线通讯的输电线路状态检修及在线监测装置”的关键技术研究以及装置的研

制。

涉及的关键的技术研究及输电线路在线监测装置的具体功能如下：

（1）关键技术研究

a. 多传感器集成、多信息融合技术：研究新型传感

器在电力系统中的应用以及线路长度、电压等级等条

件下传感器的装设数量、合理放置位置等，以达到最

佳性价比；研究基于机器学习、人工智能等理论提高

多监测量之间的信息融合、沟通以及解决各监控目标

间矛盾的能力。

b. 基于3G和无线传感网的数据采集与传输：研究和

测试数据、音频、视频的上传速率、连续性、可靠性

等关键问题，重点考虑并妥善解决网络传输的数据安

全问题。

c. 在线监测装置的就地控制：如果被监测的数据全

部上传至监控中心进行处理，则工作人员可能无法在

短时间内做出正确有效的判断。因此，需研究在线监

测装置的就地判断与控制技术，做到分散协调控制；

研究并确定表征故障或对故障预警起关键作用的特

征信息的种类、阈值等，减少上传的信息量。

（2）输电线路在线监测装置的具体功能

a. 输电线路运行状态在线监测系统：监测导线温

度、导线张力、导线微风振动、金具温度、绝缘子盐密、绝缘子灰度、绝缘子泄漏电流等情况；监测导线覆冰情况，融合实时视频监控、微气象监测等子系统，计算输电线路导线的覆冰厚度、覆冰变化趋势等，实现提前报警提前除害，保障线路的安全运行。

b. 远程实时视频监控系统：通过安装在杆塔上的

摄像机采集周边的图像信息后经无线通讯远传到监控中心，对杆塔环境进行实时观察，及时掌握杆塔、突发事故点周围的环境变化，有效保障线路的正常运行。

c. 微气象在线监测系统：监测环境温度、湿度、

风速、风向、雨量、气压、日照强度等气象参数，所有数据通过各种报表、统计图、曲线等方式显示；

当出现异常情况时，系统会以多种方式发出预报警信息。

中国科学院电工研究所