输电线路监测十篇

发布时间:2024-04-24 23:58:25

输电线路监测篇1

[关键词]输电线路;外力破坏;红外探测;视频监控;视屏监控

中图分类号:tm755文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)44-0245-01

1引言

外力破坏已成为影响输电线路安全运行的主要因素之一,据不完全统计,全国近34%的停电事故都是因为外力破坏引起的[1-5]。目前,一般采用定期人工巡视、派人24小时值守等方式防止施工现场的输电线路受到外力破坏,但这些方式存在人员到位无法监督、人员需求量大、人力成本高及人员责任心无法保证等问题,尤其在偏僻地点更是给管理带来困难。这种传统的人工巡线方式效率低下,达不到及时预防和现场制止的作用,因此研究开发出高效、稳定的输电线路防外力破坏监视系统将有效遏制输电线路外力破坏事故的频发。

2输电线路简介及外力破坏的类型

2.1输电线路简介

架空输电线路的部件主要由8部分组成:导线和避雷线、杆塔、绝缘子、金具、杆塔基础、拉线及接地装置等。

导线在杆塔上的排列方式:对单回路线路可采用上字形、三角形或水平排列,对双回路线路可采用伞形、倒伞形、干字形或六角形排列。

2.2外力破坏的类型

输电线路分布广泛,跨越江河、湖泊、山林、公路、铁路、居民区、军事区域或其它建筑物,或与燃气、石油管道、通信、供水、排水等其它公共设施相邻铺设,常常会发生外力破坏的故障。纵观外力破坏事故发生的情况,造成该类事故频繁发生的因素主要有以下几点:盗窃线路及电缆、野蛮施工挖断电缆、私搭乱建、挖坏电缆后私自掩埋、驾车撞断电杆、挂断拉线等。而在电力设施遭外力破坏的事故中,野蛮施工挖断电缆、工程机械及大型车辆碰撞成为最主要的形式。

3输电线路外力破坏的监测技术

(1)红外探测装置:是依据红外探头探测到人体发射红外线的原理进行工作的,探头上的红外感应源,能够收集外界的红外辐射,当红外辐射温度发生变化时,红外感应源就会向外释放电荷,监测装置监测到就会把信号传播出去。

(2)声控探测系统:是利用安装在防护区域的声控探头收集声音信号实现监控报警的。这两种装置都存在易受外界因素干扰的缺点,时常发生误报现象,严重时还会出现短路失灵,因此现在已逐步被淘汰。

(3)基于微波感应式的配电线路防盗在线监测系统:是利用微波感应原理,探测输电线路周10m之内的移动物体并获取信号,从而到达对现场监控的效果[9]。

(4)加速度传感器:收集杆塔被偷盗时受到的敲打和割据信号,因为一般认为破坏或偷盗电力设施时常常会产生很大的振动和噪声。再通过滤波器和信号处理技术去除杂音。

(5)雷达探测器:是根据多普勒理论而开发出的监测系统,它具有灵敏度高、探测范围广的特点雷达探测器一般安装在铁塔上。

4防外力破坏系统

结合目前的防外力破坏视频监测系统与防盗监测技术,将基于雷达的探测器系统、基于激光的探测器系统、视频监测系统这三种技术进行整合、改进,可以研制出一种简单、方便、成熟的防外力破坏在线监测系统。该系统,是利用主动红外技术、超低低功耗技术、3G无线公网数据传输技术、太阳能及蓄电池供电技术、监控中心服务器软件管理技术,能够对户外运行的高压输电线路的通道情况进行全天候、实时监控,可有效减少由线路周围建筑施工(危险点)、树障、弧垂超标等因素引起的电力事故。该系统为触发报警方式,可使管理人员第一时间了解监控点的现场信息,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。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,这种输电线路线路防外力破坏激光探测预警示意图如图1所示。

6结论

随着各种类型的防外力破坏装置的研发成功和应用,将大大减少外力破坏输电线路事故的发生,从而保证了输电线路设备的安全和供电的可靠性,具有很好的社会效益和经济效益。通过不断提高防外力破坏装置监测的准确性、可靠性,优化基础算法和提出更好的预测、分析数学模型,提高处理数据的准确性,缩短处理时间,增强监测的实时性、智能性,从而满足未来电网发展的要求。

参考文献

[1]黄兴波.输电线路在线监测与故障诊断[m].北京:中国电力出版社,2008.

[2]胡毅.输电线路运行故障分析与防治[m].北京:中国电力出版社,2007.

[3]张明明.外力破坏:电网不能承受之重[J].大众用电,2003,(11):4-5.

输电线路监测篇2

关键词:输电线路;可靠性;在线监测

中图分类号:tm407文献标识码:a文章编号:1006-8937(2013)17-0099-01

输电线路是电力工业发展的物质基础,分为架空输电线路和电缆线路。输电线路的安全可靠运行,对于地区稳定供电、高质量供电以及保证国民经济健康有序发展,都有着重大的社会意义与经济意义。输电线路的主要作用是输送电能,为各个地区提供电力供应,是电力系统的输送环节,电能损耗小,经济效益高,为电能的输送提供了重要支撑。但是,输电线路的运行环境却并不是很理想,因为输电线路一般都暴露于大气中,很容易受到气象和冰雪、大风、雷电、污秽等恶劣环境的影响而引发故障。目前,对于输电线路维护工作,也十分棘手,存在巡视困难、维修不便等因素。准确检测输电线路的状态特征量,及时发现输电线路的故障,为线路的检修赢得宝贵时间,对于保证输电线路的安全、提高输电线路的可靠性都具有重要意义。

1在线监测概述

输电线路在电力系统中起着重要的作用,但其安全可靠运行一直是人们关注的热点。我们知道,输电线路的走线距离较远,输电网络覆盖广阔,其中不乏地形复杂、周边环境恶劣的地方。从近几年的欧美大停电、印度大停电到2008年中国南方罕见的冰雪灾害都证明了输电线路的脆弱性。正是由于输电线路的这个脆弱特性,因此很有必要对输电线路采用线路巡视的方式,提取输电线路的运行参数,及时掌握线路运行的状况,发现设备缺陷和隐患。目前,实际运行中的输电线路运行维护方式主要采用传统的人工巡线方式。这种方式对于输电线路的监测有一定的作用,如果发现及时,可以避免发生较大的输电线路故障。但是一旦出现人工失误,将极有可能导致输电线路故障,并且不能实现实时的在线监测。因此,为了实现输电网络安全稳定运行,在技术上,应采用先进的输电线路运行状态在线监测技术和先进的离线监测设备,建立监控中心,为实现从“周期巡检”到“状态检修”的转变提供信息收集、分析处理及设备评估等技术支持。在管理上,需转变生产管理模式,提高管理效率,为技术的效益转化提供人工管理支撑,实现技术效益最大化。

2输电线路在线监测系统设计

输电线路在线监测系统安装在输电线路运行现场,通过监测相关的状态信息,实现输电线路故障预警,可提高输电线路运行可靠性、保证供电稳定和供电质量。它可以实现对高压输电线路实时监测的设计目标,满足输电线路的在线监测要求。设计的在线监测系统采集的主要运行状态参数有导线舞动参数、导线温度、导线风偏、覆冰程度、绝缘子污秽程度、绝缘子泄漏电流、绝缘子风偏等,真实反应输电线路及杆塔的周围环境。系统在与用户交互方面,它可以从设备情况、监测量、时间段等多个角度采用多种形式的图表对监测数据进行展示,实现分主题的监测数据浏览方式,给用户提供人性化和实用化的监测体验。此外,系统在实现监测数据对比、统计等功能的基础上还提供了高级计算、预测功能。本文设计的输电线路在线监测系统主要包括以下监测子系统。

2.1绝缘子污秽监测子系统

输电线路的电量参数可以很好的反映其运行状态,如绝缘子表面泄漏电流和电晕电流等电测量参数的变化与污闪的发生过程就有着非常密切的关系。对于不良绝缘子,其绝缘电阻相对于正常绝缘子偏低,其泄漏电流在绝缘子表面和内部都流过,泄漏电流比较大,绝缘子污秽监测子系统可在线监测绝缘子泄漏电流变化过程,通过在线监测数据回传系统,可通过泄露电流值、放电脉冲数及气象参数得出污秽发展趋势,实时显示被监测绝缘子的污秽状况,实现污闪预警。

2.2输电线路导线舞动在线监测

导线舞动是指导线在垂直平面以几分之一赫兹的低频和高振幅的振动,其振幅最大值可达初始弧垂值的数量级,它的摆动幅度较大,摆动时间也较长,极易导致线路间故障,如导线短路、相间闪络等,严重时可导致导线烧伤。因此,导线舞动的在线监测对于输电线路安全运行具有重要意义。该系统的检测量可以充分反映输电线路的运行状态信息,此外,还具有实时特性,可为运行维护人员发出警报,赢得足够的维护时间,提高输电系统运行可靠性。

2.3输电线路导线温度监测子系统

温度是众多与电相关的产品中一个不可忽略的因素,同样,在输电线路中,导线的温度是影响输电线路安全稳定运行的重要因素,导线温度的在线监测对于判断输电线路的运行状态具有重要的参考价值。

在日常运行中,导线的温度和众多因素有关。如日照、风速、载流量等。目前,按照现有的技术规定,其考虑了较为恶劣的运行环境,给出的理论温度界限相对于实际运行情况而言是偏保守的。如果运行调度人员仅仅依据现有的技术章程来确定导线的运行容量,其稳态输送容量值的估计也是偏保守的。鉴于此,很有必要结合当地实时的气候状态,实时的监测导线运行温度,通过导线温度在线监测子系统的算法进行分析和计算,确定导线的实时动态载流量,并依此为输电线路输送容量依据,科学合理的确定输入容量等级,充分挖掘输电线路的输送能力。

该温度在线监测子系统可以协助确定出最接近导线实际输送能力的容量等级,能够在一定程度上缓解电力供应紧张。

2.4输电线路覆冰在线监测子系统

在一些气候恶劣的高原地区,输电线路的覆冰可能性较大。输电线路的覆冰对于电力系统的安全稳定运行存在很大地安全隐患。

常见的输电线路覆冰有雨凇、雾凇、冻雨覆冰等,并不是每一个线路都有可能覆冰,它主要与当地的气候条件有关。影响输电线路覆冰的主要因素有空气湿度、气温等。覆冰的气温条件为-8~0℃这个区间,空气湿度为90%以上,当温度与湿度条件都具备时,风速的大小和风向成为决定覆冰厚度的重要参数,最适宜覆冰产生的风速一般为2~7m/s。条件看似苛刻,然而,在输电线路经过的众多地区,这几个条件恰好可以满足,因此研究输电线路覆冰的在线监测具有重要的现实意义。覆冰首先在导线迎风面产生,当迎风面达到某一覆冰厚度时,在不平衡重力的作用下产生扭矩,使导线发生扭转,从而使导线的另一侧成为迎风面而产生覆冰,如此反复多次后在导线上形成圆形或椭圆形的覆冰。

输电线路覆冰在线监测系统可以很好地监测输电线路的覆冰情况,其监测数据可为输电线路的维护检修提供决策依据,减少覆冰对输电线路造成的损坏。

3结语

输电线路的安全稳定运行是电力系统可靠性的一个重要方面。输电线路在线监测系统对于保证输电线路的可靠运行,提高电力系统可靠性具有重要意义。本文首先阐述了输电系统在线监测的理论依据,研究了其运行环境特性,最后从绝缘子污秽、导线舞动子系统等方面给出了输电线路在线监测系统的设计组成。本文研究成果可为电力输电线路的在线监测系统研究与构建提供理论指导。

参考文献:

[1]杨巍巍.输电线路状态在线监测系统终端[D].上海:上海交通大学,2007.

[2]李志先.输电线路状态参数在线监测的取能电源及系统设计研究[D].重庆:重庆大学,2008.

输电线路监测篇3

随着时代的发展,高压电缆逐渐被大量使用,这就对其运行和维护提出了较高要求。但是传统的监测手段存在着一定的局限性,为了保证电缆线路的正常运行,就要采取无线传输监测系统对电缆的金属环流和表面温度进行监测,保证检测的有效性和准确性。

【关键词】电缆线路无线传输监测应用

随着城市的建设和电力事业的发展,高压电缆的使用范围越来越广,逐渐成为城市电网的重要组成部分,为了保证电缆的安全运行,就必须对其运行状态进行监测和控制。但是传统的监测系统存在着许多局限性,因此就必须采用无线传输监测系统对其进行监测,这样才能保证电缆的正常运行。

1传统电缆线路监测方法的弊端

传统的电缆线路监测主要是采用人工定期巡视、检测的方法对电缆线路进行安全检查。这种方法技术手段较为单一,检测的数据准确性不高,说服力不强;同时由于受到人力和技术水平的限制,不能对整条线路进行全面监控,不能及时发现和排除事故隐患,工作效率不高;对于事故的判断和维修方法的选择主要还是依靠人的主观判断,这就需要工作人员具有极高的专业素质和解决问题的能力,否则就会对电缆线路的正常运行造成影响。

鉴于上述几点,就必须改变传统的电缆线路监测模式,逐步实现无线传输监测的普及,不断获取有价值的技术数据,不断提升电缆线路监测的科学性和准确性,推动电力事业的发展。

2无线传输监测系统的组成

2.1信号采集单元

信号采集单元主要由4个温度传感器和6个电流互感器组成。温度传感器可以对电缆表面温度和周围环境的温度进行实时监测,并将得到的数据通过线路传输至控制单元;电流互感器可以根据电流大小调整测量的准度和精度,调整测量的重点,保证测量数据的真实准确。

2.2数据处理单元

数据处理单元的主要功能是将信号采集单元采集到的数据进行转换并对其进行初步处理,这一工作结束后将处理好的数据发送至数据发射单元,方便数据的进一步分析处理。

2.3数据发射单元

数据发射单元主要由芯片和通信模块组成。芯片主要接收和存储由数据发送单元传输的数据和工作指令,通信模块主要功能是将数据发射至控制单元。

2.4传输电缆

传输电缆主要分为设备电缆和连接电缆。设备电缆的一端固定连接在设备上,另一端为连接卡口,方便与其他原件和设备进行连接;连接电缆不固定在设备上,是根据实际需要用于设备之间连接的。如果设备使用不同芯数的电缆就需要选择对应的卡口进行连接,这样才能保证连接的正确,工作人员在实际连接过程中要对电缆和卡口进行编号,这样才能防止连接混乱,保证系统的正常工作。

3无线传输监测系统的工作原理

无线传输监测系统利用分布在电缆线路上的各个点位中的信息采集单元对电缆的工作状态进行实时监测,将监测到的数据发送至数据处理单元;数据处理单元接收这些信号后进行信号模式转换,将得到的电信号转换为数字信号,同时对数据进行整理,方便对这些数据进行分析,信号处理好后发送至数据发射单元;数据发射单元接收到数据后就要利用计算机对这些数据进行对比分析,观察这些数据与电缆线路安全运行时的数据之间的差别,这样就可以发现电缆线路运行过程中的各种问题,数据发射单元要再次将这些数字信号转化为电信号并发送至现场技术人员的接收设备上,这样技术人员就可以根据得到的数据对电缆线路所出现的问题和故障进行维修,保证电缆线路的正常运行。

4无线传输监测系统的监测对象

4.1工程质量监测

当电缆线路铺设工程结束后,可以利用无线传输监测系统对工程质量进行检测,主要是对接地环流进行监测,通过对环流电流值的分析可以发现施工过程中接线错误的地方,杜绝严重事故的发生。

4.2电缆温度监测

电缆温度的高低反映了电缆荷载的大小,如果电缆的温度过高就说明电缆的荷载过大,容易造成严重的安全事故,这时技术人员就要对输送的电压进行调整,保证电缆的安全运行。无线传输监测系统通过安放在各个点位的温度探测器实现对电缆的表面温度和工作环境温度的实时监测,当数据超过安全范围时,系统就会自动报警,并将发生故障的位置发送至控制中心,为电缆的运行提供一个安全的环境。

4.3重要线路监测

在整个电缆线路监测工作中,对于整个电缆中重要线路的监测工作至关重要,它直接关系到整条电缆的质量与安全,关系到输电的安全,因此就必须对其进行重点监测。利用无线传输监测系统,可以在第一时间将重要线路的工作数据传输至控制中心,克服了人工进行监测时间长、数据不准确、效率低的局限性,减少了人员的使用,提升了线路监测的准确性和有效性。

5结语

总而言之,无线传输监测系统成功克服了传统人工监测的弊端,能够为技术人员提供更加完备和准确的数据,满足电缆运行和维护的需求。特别是在电缆接地环流和表面温度这两方面,无线传输监测系统展现出了巨大的优势。随着电缆线路无线传输监测系统的应用和完善,它的监测水平和精度将会得到实质性提高,为我国的电力发展做出贡献。

参考文献

[1]张村.电力电缆在线监测系统的研究与设计[D].电子科技大学,2012.

[2]卞佳音.高压电力电缆故障监测技术的研究[D].华南理工大学,2012.

[3]祁双庆.66千伏及以上电力电缆绝缘在线监测系统研发与应用[D].华北电力大学(北京),2011.

[4]曹华.电力电缆隧道综合监控系统研究与应用[D].华北电力大学,2013.

输电线路监测篇4

摘要现代社会科技和经济的迅猛发展使电力系统的功能越来越复杂化,而电路系统中的输电线路也已经由原来的短距离变化为现在的上百上千米的传输路径。这就使得输电线路的电力供应的数量和质量难以控制,本文就主要针对电力系统中输电线路的监测及检查要点进行了研究。

中图分类号:tm715文献标识码:a文章编号:

电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。全方位监测电力系统中的输电线路例如动态增容监测、施工弧垂观测、防雷监测等都要准确无误,还要经常对输电线路进行检查,这样才能保障整个系统的安全,维护国家和人民的生命财产安全,提高经济和社会效益。

1电力系统中输电线路监测及检查的意义电网事业的飞速进步带动了电力行业的发展,输电线路实行监测和检修也是非常必要的,这将是电力行业实现科技化、现代的化必经之路。在线、远程监控技术的应用、多功能仪器设备的应用都将不断推动电力行业向前发展。监测和检查工作不能盲目、草率、必须有经过严格培训的专业人员来操作,它也能够实现减员增效的效果。电力系统的安全畅通运行也能够节省电力企业不必要的维修费用,整个系统的良好运行也是保证人民、国家生命、财产安全的重要手段,必将带动企业的经济效益和社会效益。输电线路由于具有布局范围大、电力需求多样、线路距离长等特点,一旦受到大风、冰雪、暴雨、冰雹等恶劣天气的影响,或者是山洪、地震、山体滑坡等严重自然灾害的影响,线路很可能受损甚至中断,影响着电力系统的运行和安全状态。这就要求电力工作者实时监测线路运行状况,发现问题时在第一时间全面的检修输电线路,尽快恢复电力运行。

2输电线路的监测

2.1输电线路动态增容的监测在我国,经济和文化发达地区的用电量明显高于其它地区,用电高峰期的用电限制问题非常严重,很多电力系统的输电线路都存在着电力输送容量受限制的制约。在酷暑严寒等高温、低温气象条件下,输电线路的导线极易发生损坏,此次,必须要建立动态增容检测系统,根据数学中的建模计算出导线的最大电容量,对输电线路的温度,张力以及环境温度、湿度、气压、风速等进行严密的监测,必须建立一套完整的输电线路动态增容监测系统。输电线路动态增容监测包括气象监测、导线温度监测和导线拉力监测等。气象监测是通过实时监测运行中电力系统输电线路的天气条件和气象环境。如光照、风速、雨雪、阴晴、是否发生冰雹等状态。所有的气象监测设备和高压的输电线路没有直接的接触,削弱了监测设备受高压影响的程度。需要注意的是,每隔一段时间都要对风速计量仪表进行校准,因为整个气象监测系统非常容易受到风速计量仪表精确度的干扰。导线温度监测是利用导线的热导方程和温度测量设备测得的基础数据进行计算,得到最大载流量。监测好操作、计算简便。需要引起注意的是随着线路距离的拉开,导线与风向的夹角会有较大的变化。导线拉力是利用高压导线之间加载的拉力测量仪器,能够在较短时间内测出导线的水平拉力。可以通过拉力方程计算出导线的温度,拉力监测优点就是能够测得整体的环境温度,减少了气象监测位置的数量布置,需要注意的是拉力传感器必须在输电线路空载的条件下才能进行安装。

2.2输电线路的施工弧垂观测弧垂是指输电线路悬挂曲线内的任意一点到两个支撑悬挂物间的距离,架空的输电线路架设是利用杆塔等支撑物将导线悬挂在支撑物之间,时间长了悬挂点间就容易松弛,出线弧垂现象。电力工程师不论是在施工还是系统运行中都会遇到监测弧垂的问题。输电线路弧垂的监测方法主要有两种:等长法和角度法。等长法主要是把弧垂板绑定在观测档的第2基杆上,绑定顺序是先绑比较高的杆塔,后绑低处的,观测原理是三点一线原理。观察者站立的位置应该在弧垂板与观察杆塔在同一个面上。这样做既能避免虚光现象,又能增加观测准确度。角度法是指确定好观测杆塔后,查出观测点杆塔行将要观测的挂线横担高度定义为h1,测量仪测得得天顶角90°时,测量仪器高度定义为h2,横担至滑轮槽高度定义为h3,根据公式a=h1-h2-h3,计算出仪器到滑轮槽的高度a,来提高监测的准确性。

3输电线路的检查要点

3.1输电线路的检修模式科学的输电线路检修模式是变线为点,输电线路的检修要求检修人员熟练掌握电力知识,懂得在线和离线检修方式。输电线路检修原则为首先要选择好交通方便便于维修的线路,选择质量优异,售后保障好的检测设备;其次,要考虑一旦整个电力系统跳闸后对系统运行安全影响相对较小的输电线路;再次,要选择绝缘端子老化率小于3‰,且绝缘爬距满足国家电力行业标准的线路。1)绝缘子检测有在线、离线检测,具体分为分布电压和零值电阻检测。检测周期为:连续4年为2‰~3‰的老化率的,每两年一次;连续4年在2‰以内的老化率的,每4年一次,不能超过5次;2)跨越物监测要根据巡视线路状态及时修正被跨越物地点、位置、与电力和通讯线的交叉角、距离;3)雷电监测:认真分析雷电系统显示的基础数据,如雷密度、雷电日、时间、电流强度等;4)导地线和金具监测:采用,红外线监测导地线、连接金具的温度值;5)杆塔监测:监测内容包括杆塔倾斜度、挠曲度、砼杆裂纹、铁件腐蚀、杆塔和拉盘基础位移值、基础冲刷情况等。输电线路的检修工作复杂而突变,专业人员一定要耐心检修,不能放过丝毫漏洞,确保电力系统的顺畅、安全运行。

3.2架空输电线路的检修线路检修完全按照国家和地方的相关规范来执行,定期检查、维护。主要规范有:1)《设备状态检修管理规定(试行)》;2)《输变电设备风险评估导则(试行)》;3)《输变电设备状态检修辅助决策系统建设技术原则(试行)》;4)《输变电设备状态检修工作验收细则》;5)《输变电设备状态检修试验规程》;6)《输变电设备在线监测系统管理规范》;7)《输变电设备状态检修绩效评估标准》;8)《输变电设备在线监测系统技术导则》。

绝缘检修主要是缘子瓷质端子的清洁,据国家相关监测污染区域的划分标准,Ⅱ级以上污区设备可以免除清扫,环境清洁度达标,减少了绝缘端子检修的工作量。0—i级污区35kV设备检修要配合2.4cm/kV,Ⅲ级的66kV设备配合2.1cm/kV;Ⅲ级以上的污区:110kV~220kV绝缘检修配备为1.78cm/kV。此外的电气连接检修一般是通过红外监测技术辅助,金属检测一般还是通过专业的人工定期巡视、排查来完成的。

3.3输电线路的防雷监测我国输电线路的防雷监测技术已经达到了领先水平,主要是对外电源的改善和避雷装置的选择。可以采用更换电路中的零值瓷瓶,在保证对地距离足够的条件下对所有的杆塔增添绝缘子,这样可以明显改善输电线路中的绝缘即接地水平。早前电力行业一般用瓷制外套的避雷器,易爆炸,重量大,施工不方便,碎片影响绝缘端子的接地性能。现在技术的发达引领了避雷器装置的进步,国内外都选用了硅胶制作的避雷器,既安全又实用。安装前要做好交接试验、带电试验等。

4电力系统中输电线路施工的质量控制输电线路施工一般有如下几个步骤:1)施工方案、计划的确定、审批;2)施工技术资料的编制、交底;3)挂绝缘端子;4)放导引绳;5)放线;6)紧线;7)附件安装。每个步骤都要经过质检员的严密检查合格后方可进行施工的下一个步骤。质检部门要建立质量检查报告、质量周报、月报及月质量趋势图,及时记录监测和检查中发现的问题,并汇报项目管理者,然后由管理者尽快指派人员修复问题。项目管理者还要在项目立项时明确项目需求,避免需求的不必要变更,严格控制项目质量。同时,在项目初期要制定进度计划和质量保证计划,项目的执行参考制定好的计划。总之,输电线路的质量控制要从质量管理者的管理、质量检查者的严密督查、施工队伍的综合素质等多个角度抓起。5结论现代工业、农业、科技、经济的不断腾飞,带来了电力行业的迅猛发展,人们对电力的需求是愈来愈多。这就要求电力工作人员更加细致的对输电线路要严密监测,及时检查、维修,确保整个电力系统的正常运转。

参考文献

[1]王政,叶志琼.工业与民用配电施工质量验收与质量控制手册[m].中国电力出版社,2004.

输电线路监测篇5

【关键词】检测技术,特高压输电线路,方法措施

中图分类号:tm723文献标识码:a

前言

我国电力施工技术在不断的发展和进步,电网的数量也在急剧增多,但是相应的需要检测的人员也相应的大大增加,这就加剧了人员的稀缺化。针对检测技术的不完善和检测人员稀少的矛盾焦点下,我们着重探讨如何更为有效和经济的电力实施检测,如何创新发展电力监测技术,并且对探讨的结果做了下面的总结和阐述。

二、特高压输电监测的问题

在我国,特高压输电是指交流1000kV和直流±800kV的输电工程及技术。特高压输电是为了满足远距离、大容量输电的需求而产生的,其技术基础是已经成熟应用的超高压输电技术。根据超高压输电的运行、设计经验,已经目前已经应用的特高压工程与技术,高电压应用与发展必须深入研究和解决三个关键问题,即电晕效应、绝缘要求、电磁场及其影响。

1.电晕问题。在天气不好的情况下,特高压导线表面的电场强度超过临界值后,将会使周围空气分子电离,形成正、负带电粒子,离子碰撞和复合过程,会产生光子和电晕放电。电晕放电的危害有功率损耗、噪声和信号干扰。由于电压等级更高,特高压线路电晕现象比超高压线路更为严重,因此需要合理的选择导线数目、导线结构等,使电晕放电的影响尽量降低。

2.电磁场问题。输电线路会在周围和地面产生工频电场和磁场。由于电压高、电流大,特高压输电线路的电磁场影响成为了公众关心的关键问题,特别是对周围的建筑、人员生产生活的影响等方面。

3.过电压问题。过电压问题,指的是有雷击导致的感应过电压、直击雷过电压以及各种操作引起的过电压。特高压电网的各种过电压在现象上与超高压电网相类似,但特性上有较大差异。特高压电网中的过电压将决定绝缘水平和绝缘系统的设计,而这些将直接影响到建设的成本和运行的可靠性。

三、特高压输电线路在线监测系统的设计

1.系统设计

高压架空输电线路视频在线监测系统由多个装设在输电线路杆塔上的线路终端设备和1个线路监控主站构成。线路监控主站之间通过无线路由器接入供电局现有光纤通信网络的综合数据网,实现数据传输。

应用软件遵循规范化、模块化的原则,按照数据服务层、数据业务处理层和人机界面层3层次软件模型进行设计。系统应用平台提供面向专业的数据采集和处理、图形和报表的输出、服务、监视、报警、查询、维护等自动化系统基本应用软件服务。系统软件平台运用专家模型进行分析和风险评估,子系统对气象、覆冰、线温、雷电、污闪和工况等数据自动进行分析和预报,满足行业规范和应用要求。设计时充分考虑系统的扩充性和兼容性,将长期规划与现实需求统一考虑,在实用的前提下力求先进,并便于扩充和升级。

2.系统主要功能

高压架空输电线路视频在线监测系统具有如下功能:杆塔防盗;杆塔和线路通道危险点实时视频监控;红外热像探测;绝缘子污秽(泄漏电流)监测;闪络定位监测;微气候和风偏监测;输电线路舞动和覆冰监视;有良好的开放性,根据用户实际需要配置监测功能;以组态方式灵活配置监控画面、系统参数和运行参数,方便维护、使用和升级;采用图形、表格和曲线等形式显示输电线路实时运行状态和历史趋势;在专家知识库的支持下,自动对各类数据进行综合分析,给出输电线路相关状态评价结果,实现故障报警;通过手机实现信息。

四、输电线路状态监测所应该注意的问题

1.注重对运行员工的专业技能培训

输电线路状态检修由于其科技含量较高,对员工素质的要求也较高,因此,在实现输电线路状态检修过程中,必须要注重对运行员工的专业技能培训,做到实际操作和理论学习之间相结合,让所有的输电线路状态检修人员都可以逐渐实现专业技能上的掌握。同时在培训的过程中注意激励手段的融合,提高员工的学习积极性,这样才能实现员工自身能力和素质的长足进步。

2.提高状态监测和故障诊断技术水平

在输电线路状态检修过程中,其状态监测和故障诊断发挥着十分重要的作用,只能进行有针对性的对所有设备所存在的缺陷、可能出现的问题以及对设备状态产生的影响程度进行预测,才能更好的实现对输电线路等电力设备的故障消除。而这种故障诊断技术水平是每一个检测人员都应该达到基本要求,对电力设备的各种状态数据进行准确分析,实现对设备运行缺陷的合理预测。

3.输电线路状态监测发展趋势

目前的很大一部分的输电线路设备都设置在郊区,线路也相对比较长,我们在实施状态监测时可以主要针对一些有些缺陷的设备来进行监测,就现阶段的状态检修技术是不完善的,还有待提高。输电线路状态检修也有着一些独特的特点,状态都很直观,随着科技的发展,以后的状态检修兴许可以替代日常的定期检修。输电线路检修方式的优势是根据线路状态不同以及不同设备缺陷可以灵活的来选用不一样的的检修方式。在有效评估运行的可靠性之后,可以尽量地运用带电检修来消除存在缺陷的状态单元,到达输电线路状态检修的目的。由此可见,输电线路出现故障后,我们可以主要采用带电检修实现状态检修,提高检修效率和可靠性。

五、输电线路状态监测的重点工作

1.应用成熟的离线监测装置和技术

在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,应充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、盐密(灰密)监测技术、绝缘子带电检测、接地摇测等预试工作对线路设备进行测试。要认识到,开展状态检修的关键是抓住设备的运行状态,而这些检(监)测工作都能帮助我们分析设备的状态,有针对性的进行检修工作,保证设备和系统的安全。因此,在今后的工作中,应给予线路预试与检测工作更为足够的重视。

2.在高温高负荷期间以及迎峰度冬期间要大力开展红外测温工作,全面掌握所有线路接头与联接线夹的运行状态,综合运用多种判别方法分析测温数据,及时处理接头与线夹缺陷。同时,应逐步探索应用红外热成像技术判别劣质绝缘子技术。

3.长期以来开展的盐密监测工作积累了十几年的经验数据,为线路调爬与定期清扫(早期为逢停必扫)提供了依据,有力地防止了污闪事故的发生。从2007年开始,又按照上级要求,完成了由传统的盐密监测工作向饱和盐密与灰密监测的过渡,修订了污区分布图,以期在线路绝缘配置达到相应污级要求的情况下,实现对绝缘子的免清扫维护。

绝缘子带电检测工作一般采用的是火花间隙仪或采用绝缘子电压分布仪检测瓷质绝缘子。而随着合成绝缘子的大量应用,必须准确掌握合成绝缘子的在线运行状态,可考虑在线测量绝缘子串的泄漏电流。根据研究,劣质绝缘子产生的原因有:污秽、电热老化和制造工艺等因素。引起悬式绝缘子闪络的因素很多,但是污秽绝缘子发生闪络之前,最终都是反映在污秽绝缘子泄漏电流的大小。

结束语

特高压输电线路的检测技术在我国专业人员的研究下,有了突破性的进展。实施及时电路检测,监控输电线路的运转状况,及时的发现问题和故障并展开相应的措施可以有效地实现高科技智能监控。相信在此技术的引导下,我国的输电线路使用的年限也会相应的加长,线路的维修也会更加的完善,同样也会更加的安全,为居民营造一个无忧的生活环境。

参考文献:

[1]朱云华,艾芊,陆锋.电力电缆故障测距综述[J].继电器,2013.

[2]张军民,向明华.高压电力电缆常见故障的处理[J].大众用电,2013.

输电线路监测篇6

关键词:输电线路;在线监测系统;应用管理

输电线路需要对电能进行分配和输送,保障线路能够安全运行,并且是整个电网正常运行的前条件和重要保障。伴随着电网规模的不断扩大,针对输电线路、塔杆以及特殊地段等位置的检测难度日益提升。可以选择远程监视等方式,减少工作人员劳动强度,并提高工作效率。

一、输电线路在线监测系统构架和基础平台

(一)构架结构

这一系统的设计目标是和电网范围内所建成的雷电、覆冰、微风震动等线路运行状态监测相互关联。输电环节完成之后,对应用管理信息平台进行建设[1]。从系统总体框架图当中可以分析出,应用和管理信息平台属于一个存在多种信息的软件平台。对这一平台进行设计的过程中,为了使其具备一定的稳定性、开放性、可拓展性,按照数据组织和数据对两个层次分别建立两个基础平台和高级应用。这一平台提供相对开放的状态监测和公共服务,这些服务在企业服务总线上挂接。通过这种形式,促使应用系统在线获取最新监测信息足够方便。

(二)基础平台

1.系统管理

实施系统管理,对其进行安全管理、网络管理、应用管理和任务分担等。这些因素,促使系统运行更加可靠安全。

2.信息交换

对数据总线和服务总线进行构建,提供相应跨计算机、跨机构数据传输手段,确保各种数据在整个电网通信网络范围内进行交换和共享。

3.统一模型管理

针对输电线路模型进行统筹分析,并对其进行统一管理,对设备进行相对统一的命名、储存分布实施等。通过这种形式,从而对输电线路模型进行统一管理和共享。

二、输电线路在线监测系统的应用

(一)微风震动监测系统

微风震动监测系统在输电线路中的应用,针对的主要有导地线在微风中的震动幅率、震动频率和其他相关参数,分析采集数据来对导地线使用时间做出明确。保障掌握相关数据,对检测过程中的突发状况进行检修,并且借助相应的措施,对可能发生的以外实践进行有效预防[2]。通过这种方式来防止导地断线情况发生。

(二)风偏离系统

风速带来影响的情况下,导线和悬垂绝缘子串以及竖直方向所产生的角度偏差就是偏风。对输电线路风偏离系统进行应用,可以充分了解风偏离信息,对线路和抵御强风的能力大小进行判断。如果因为风导致偏离放电情况发生,就需要及时进行事故点的定位,极大的方便了事故抢修工作。

(三)等值覆冰厚度监测系统

对于输电线路覆冰厚度进行严格检测,要具备湿度、风向和温度等数据,对这些数据进行分析的基础上,判断覆盖冰的厚度。输电线路等值覆冰厚度监测系统,如果有覆冰现象,就需要对其进行及时预警,这充分保障了输电线路安全运行。

(四)杆塔倾斜检测系统

借助塔杆倾斜系统,对塔杆的纵向和横向倾斜进行检测,利用这种监测系统,能够防止塔杆倾斜角度过大情况发生,从而方式塔杆倒塌,为企业带来经济损失。对这种检测系统进行使用,可以对相应数据做出准确判断,并且对杆塔有效性进行科学预警[3]。

(五)图像监测系统

当输电线路处于正常运行情况下,工作人员高度重视图像检测系统。对输电线路探头,GpS等视频或图像方式等进行安装的过程中,可以对输电线路自身和周围的环境进行科学监控。对这一系统进行应用,可以在很大程度上降低巡线人员的劳动强度,同时也降低工作量。此外,可以帮助工作人员提高巡线率,通过这种方式可以看出,对图像视频监控系统进行应用,可以帮助输电线路更加安全的运行。

三、输电线路在线检测系统的管理

(一)对管理体制进行完善

影响输电线路安全运行的因素少不了在线监测系统的应用,要想使在线检测系统的组偶用得到充分发挥,就需要对其进行科学管理,在管理过程中,要使用相对严格的管理手段。在明确相应制度的基础上,才能保障在线检测系统运行得更加合理,同时在输电线路中,充分发挥其作用。因此,完善检测体系,能够为电力供应持续性提供重要保障。

(二)确立应急方案

无论何种事故的发生,均具有一定的不可预测性,输电线路也只这样。在输电线路中,故障的发生是具有一定规律性。正因如此,必须保障输电线路在线检测系统一直处于运行状态,事故发生并不会因为时间地点等因素带来影响。因此,当事故发生之后,维修人员对应急方案进行确立,对维修工作是否能够顺利进行具有重要影响。结合已经确立的应急预案,维修人员可以对事故发生进行快速定位。所以,确保输电线路正常运行,对应急反应方案进行确立十分重要。对应急方案进行确立,能够帮助输电线路在线系统顺利运行。

(三)建立有效的检查部门

在保障输电线路正常运行的基础上,确保输电线路安全、稳定运行,主要措施是建立有效的检查部门。针对输电线路在线检测系统而言,需要对其进行定期检查。针对输电线路在线检测系统正常运行情况下,确认输电线路是否能够正常工作。只有这样,才能有效降低事故发生率,进而做到防患于未然。在这种情况下,要对在线检测系统进行严格检查,对其进行定期检修和检查,是在线检测系统中不可缺少的工作。通过检查部门的建立,能够及时发现系统中存在的问题,并且借助有效手段对其进行将解决[4]。对于在线检测系统的运行而言,需要具有一定检查工作对其进行支撑,在检查工作的支撑下,才能确保输电线路正常运行,最终提供相对稳定、安全的电能。

四、结语

总之,输电线路正常运行和在线检测系统具有重要作用。为了确保输电线路正常和稳定运行,并且为人们提供相对稳定的电能,对在线检测系统的应用十分重要。加强系统管理,对检测系统的正常运行具有重要帮助。

【参考文献】

[1]唐书霞,黄新波,朱永灿,程文飞,田毅.epon+wimaX融合网络在输电线路在线监测系统中的应用[J].高压电器,2014(03):36-43.

[2]刘锦,顾加强.基于J2ee的输电线路在线监测管理系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2013(12):196-200.

输电线路监测篇7

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).

输电线路监测篇8

【关键词】输电线路弧垂电场神经网络

1引言

随着我国电力事业的迅速发展,对电力系统的安全性与可靠性也提出了更高的要求。输电线路是电力系统的重要组成部分,弧垂是输电线路运行维护的重要指标之一,其大小直接关系到线路的安全性与可靠性,必须控制在一定的范围内。而输电线路长时间经受自然界中覆冰、温升和风吹等气象的影响,使得线路的弧垂发生较大变化。弧垂过小使得杆塔荷载增大,会产生断线、倒塔和掉串等事故;弧垂过大会使导线与地面的树木、建筑物等发生接触并放电,从而导致线路跳闸。

因此,为了有效监测输电线路导线的弧垂变化大小、准确判断线路状态,采用弧垂监测技术能很好的解决这一问题。目要弧垂监测主要采取人工巡检法、图像监测法、直升机巡检法、GpS定位测距法等,但这些方法在实际中仍存在很多问题,如实时性差、易受外界及天气影响、效率较低等。因此,需要研究一种新的监测输电线路弧垂的方法,克服上述方法的缺点。输电线路弧垂的变化最终都表现在其离地高度的变化上,随着弧垂离地高度的变化,地面场强会随之变化,因此可利用地面场强测量技术得到场强信息,再利用反演算法反演出弧垂,通过较少的场强参数,无需改动线路即可得到比较精确的弧垂值,且不易受到周围环境、气象等条件的影响。而该弧垂监测技术的研究还未见公开报道。

鉴于此,本文设计了一种基于地面电场变化的输电线路弧垂监测技术,通过输电线路下地面场强的计算可以反演出线路的弧垂大小。该技术通过采用本文提出的基于神经网络的输电线路下地面测量技术,对场强测量数据进行修正,从而得到输电线路下地面场强的精确值,再利用本文设计的基于电场信息的输电线路弧垂反演计算方法得到弧垂值,最后通过基于场强变化的输电线路弧垂监测系统对弧垂进行监测和报警,保证了输电线路的安全可靠运行。

2基于神经网络的输电线路下地面场强测量技术

基于神经网络的输电线路下地面场强测量技术,主要由测量数据修正模型构建技术和测量数据修正技术组成。测量数据修正模型构建技术将RBF神经网络与一般神经网络相结合,构建测量数据修正模型,该模型能够精确拟合测量数据与理想数据之间的非线性关系,在保证收敛速度快于一般的Bp神经网络的前提下具有更强的泛化能力;测量数据修正技术利用构建的修正模型,可实现对测量数据的修正,有效减少外界环境对测量工作的影响,使其更接近理想值,增加数据可靠性。

2.1测量数据修正模型构建技术

测量数据修正模型构建技术基于一种测量数据修正模型,该修正模型利用神经网络可任意精度逼近非线性函数的优点,将RBF神经网络与一般神经网络相结合,拟合输电线路下地面的场强测量数据与场强理想数据之间的非线性关系,可实现对实测数据的精确修正,获得输电线路下地面的真实场强值。

因此,本文测量数据修正模型构建技术的实现主要分为两个步骤:第一步是神经网络初始模型的构建,第二步是测量数据修正模型的构建。通过设置神经网络参数,Φ谝徊降耐络初始模型进行训练,最终得到测量数据的修正模型。

2.1.1神经网络初始模型的构建

本文所提出的神经网络模型将RBF神经网络与一般神经网络相结合,网络结构分为四层:输入层、第一隐层、第二隐层和输出层。其中网络的输入层与第一隐层、第一隐层与第二隐层之间采用RBF神经网络隐层模式,第二隐层与输出层之间采用传统神经网络隐层模式。网络的初始模型图如图1所示。

如图1所示,网络的输入和输出均采用二维向量,第一隐层节点数设为m1=2m+1,其中m为输入的个数,第二隐层的神经元节点初始为m2个。其中,第一隐层每个神经元节点的基函数采用欧式距离、激励函数采用高斯径向基函数,第二隐层每个神经元节点的激励函数采用非对称型sigmoid函数,输出层每个神经元节点的激励函数采用purelin型线性函数。

2.1.2测量数据修正模型的构建

构建测量数据修正模型,需要对网络初始模型的参数进行设置,并基于这些参数对网络进行训练,最终得到测量数据的修正模型。本文采用Levenberg-marquardt算法对网络初始模型的各个参数进行设置,并在训练的过程中对神经网络第二隐层的节点数进行优化,训练的具体步骤如下:

第一步,样本库的构建。样本库由理想场强数据和实测场强数据构成。理想场强数据通过基于模拟电荷法的线路电场三维计算模型求得,实测场强数据通过实地测量得到,最终获取到K(K≥Kmin,Kmin为最小的样本集大小)组样本数据,并将其作为本模型的样本库。

其中,理想场强数据的计算是通过将线路划分为多个线单元,利用有限长模拟线电荷法来计算每个线单元周围的三维电场分布。具体过程为:首先通过电位系数矩阵和导线上电位的单列矩阵计算出到线上的电荷单列矩阵,即输电线路单位长度所带的电荷;随后根据单位长度导线上的等效电荷即可计算出三维空间直角坐标系下场强的各个分量。

第二步,初始化网络节点。在网络的初始化过程中,从样本库中选取p组数据作为初始训练样本,将样本中的实测场强数据作为输入层的输入,将理想场强数据作为输出层的输出,第一隐层初始为m1个神经元节点,第二隐层的神经元节点初始为m2。

第三步,对网络中的所有参数(包含高斯基函数的中心矢量C、基宽向量B和网络权重系数)进行随机初始化,设定合适的Levenberg-marquardt算法参数μ、β、最大训练步数、网络训练误差及样本测试误差,并利用Lm算法训练各参数。具体训练过程结合表1来详细阐述:

首次训练,经过n1次的迭代,网络收敛(满足训练误差)。随后从样本库中选取独立于训练样本的p组测试样本,输入第1步训练得到的网络,计算平均测试误差,平均测试误差用e表示,定义为:

其中,m1表示测试样本的数量,e(n)表示理想场强值,eout(n)表示网络输出的修正数据。

若满足精度要求,则训练结束;若不满足精度要求,则将训练样本和测试样本合并组成新的训练样本(表1中第2步,训练样本数更新为2p),并将第二层的隐层节点数加2,执行第四步。

第四步,重复Lm训练过程,直到平均测试误差满足精度要求,否则每次训练第二隐层节点数就加2。表1中在第n次更新中平均测试误差首次小于设定的阈值,此时网络中第二隐层的节点数增加至d2。

第五步,网络训练结束,固定网络参数。

神经网络初始模型的具体训练流程图如图2所示。

2.2测量数据修正技术

本文的测量数据修正技术基于2.1.2节构建的数据修正模型,测量数据修正模型构建技术在足够数量的训练样本的条件下,采用Lm算法对网络参数进行训练,最终得到训练后的数据修正模型图如3所示。

如图3所示,网络模型的各网络参数均已固定,经过优化的第二隐层节点数更新为d2。

测量数据修正技术结合了RBF神经网络,使得收敛速度快于一般Bp神经网络。通过对第二隐层节点的优化更新,使网络在尽可能简单的情况下具有更强的泛化能力。在训练过程中无需预先确定其他参数,避免了支持向量机算法需要预先选择合适的核函数的缺陷。

测量数据修正技术的实现是将现场测量得到的场强作为该数据修正模型模型的输入,通过模型内部对数据进行修正,最终得到修正后的场强值,如图3所示。该技术可实现对实测场强数据的修正,有效降低了环境等因素对场强测量的影响,还原出最真实的输电线下地面场强值。

3基于电场信息的输电线路弧垂反演算法

基于电场信息的输电线路弧垂反演算法,通过三个步骤完成对输电线路弧垂的反演监测。首先基于三维输电导线电场计算模型,选取输电线路正常情况下的弧垂作为算法的初始可行解;其次,利用禁忌搜索算法,在该初始解的左右领域内进行局部最优搜索,选取其中的最优解作为新的当前解,并对局部最优解的历史信息进行记录,最终形成一个禁忌表;最后,通过将禁忌表中的最优解对应的场强数据与基于神经网络输电线路下地面场强测量技术测得的实时线路下地面场强数据进行比较,当最优解对应的场强数据与实测数据近似相等时,则将该最优解作为最终反演计算的弧垂值。

3.1三维输电导线电场计算模型

三维输电导线电场计算模型基于线路三相输电的原理,将交流电线路下的场强依据每一单项交流电的方向进行分解。将实测的场强数据分为xyz三个方向上的分量进行存储和计算。该模型图在实际操作中,选取线路实测电场x坐标下横向分布的n个值作为电场实测值。三维输电导线电场计算模型模型图如图4所示。

对于三维输电导线电场计算模型下的n个测量点,记和分别为第m(m=1,2,...,n)个测量点的电场测量修正值和计算值,则对应算法的目标函数为:

3.2禁忌搜索算法

禁忌搜索(tabooSearch,tS)算法是一种亚启发式(meta-heuristic)随机搜索算法,通过引入一个内容可变的存储结构及与该结构相对应的禁忌准则,来避免迂回搜索,最终实现全局寻优。相对于模拟退火和遗传算法,tS算法更适合于求解导线下方电场与弧垂间的非线性问题。

本文提出的基于电场信息的输电线路弧垂反演算法,选取输电线路正常情况下的弧垂作为算法的初始可行解,并利用禁忌搜索算法以寻找弧垂的最优解。弧垂反演算法将初始可行解作为搜索起点,利用移动函数确定该初始解的左右搜索领域,通过计算各领域内解的目标函数来确定局部最优解,并将该局部最优解作为新的当前解。本文反演算法设计禁忌搜索算法的移动函数为:

xnew=x+k*x(k=±1,±2...)(3)

其中,xnew为解x的邻域解;x为移动操作的移动单位,单位为m。x是迭代次数n的函数,n增加会使x减小、搜索精度提高。

通过对局部最优解的历史信息进行记录,将每一局部最优解记为一禁忌对象,最终形成一个禁忌表。禁忌表内记录每一次搜索得到的禁忌对象,并将该禁忌对象在禁忌表内生存时间初始为|t|。其中,|t|作为该表内的禁忌长度,在每一次迭代中,将上一次迭代得到的局部最优解作为该次迭代的初始解,并对表内每一禁忌对象的禁忌长度减1,当某一禁忌对象的禁忌长度变为0时,将其从禁忌表中删除。

禁忌表是一个循环表,在搜索过程中被循环的修改,可以有效避免搜索结果陷入局部最优,但仍可能出现循环。因此,必须给定停止准则以避免出现死循环,当最优解满足精度要求或经过n次迭代最优解无法改进时(其中,n的数值根据搜索精度确认),则停止算法停止。

3.3基于电场信息的输电线路弧垂反演的算法流程

基于电场信息的输电线路弧垂反演的算法流程如图5所示。

由图5可知,基于电场信息的输电线路弧垂反演算法的具体实现步骤如下:

输电线路监测篇9

随着高压输电工程的迅速发展,输电线路运行的状态与电网之间的联系更为紧密,对其产生的影响也愈加明显。当前通过对输电线路的运行实施在线装置监测,通过监测的数据反映出输电线路是否在安全有序运行,对于日常维护输电线路、对输电装备开展有效评估等方面意义重大。目前输电线路在线装置已经在电网的运行中得到了应用和推广,并且发挥着重要的作用。尤其是输电线路在线监测装置与通信网两者的有效结合,其取得的成就是非常显著的,有数据可以证实:装置在3000m范围内的数据平均传输速率为12.1mb/s,且数据传输速率均不低于10.8mb/s.这两者的有效结合,为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合,形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合,为快速反馈输电线路实时数据和命令提供了可能。

1输电线路在线监测装置研制的相关概述

1.1输电线路在线监测装置的产生

现代电力时代,人们生活和工作已经离不开电力供应,不仅要求及时供电,对供电质量与安全也提出新的要求。由于在日常电网中,输电线路所处的环境差异很大,如何确保输电线路。安全有序的运行,成为衡量我国电网安全可靠运行的重要指标。由于输电线路纵横分布,且布局十分广泛,而自身受环境、气候的影响较大,从而会导致每年有诸多电的事故发生,其主要原因在于输电线路出现问题。以前,对于输电线路的监测主要依靠运行维护人员的周期性巡视,虽然维护人员能够通过观察发现输电线路故障,但由于自身能力有限,无法对其展开及时维修,从而无法从根本上解决输电线路产生的故障问题,也无法降低输电线路因为存在故障隐患而产生的线路事故。因此,输电线路在线监测装置便随着科学技术的发展和进步,被应用到日常的输电线路监测中,通过无线(GSm/GpRS/CDma)传输方式,对输电线路周围环境、具体的施工情况和杆塔倾斜等参数进行实时监测,有效的提供了输电线路异常状况的预警,对于提高输电线路安全经济运行起到了保驾护航的作用,同时也提升了电路运输技术的管理水平,为输电线路的状态检修工作带来了便利。

1.2输电线路监测装置的系统构成

面对高压输电线路在日常生活中遇到的森林树木成长对线路的威胁、积雪无法巡线的威胁、塔基挖沙的威胁、塔基被盗等一系列威胁,输电线路在线监测装置主要是为了应对这些威胁而设计的。输电线路在线监测装置是紧紧依托于无线3G-eVDo、CDma1X、GpRS和eDGe的数据通道为传输阶段,从而实现对高压输变电线路/塔基情况进行在线实时监测。输电线路在线监测装置主要由终端部分和监控管理中心两大部分构成,终端设备包括一个防水、防尘、防电磁干扰、满足ip65防护等级的机箱、太阳能供电板,一体化智能匀速球等装置组成。而监控中心则包括图像监控服务器和图像监护客户端两部分构成。

1.3输电线路监测装置的主要功能

输电线路监测装置的功能比较强大,它有效的对输电线路的日常安全运行进行有效监测,来更好地确保我国电网的整体运行情况,它的主要功能体现在:(1)它具备远程视频搜集、处理和传输功能:视频监控装置能定时或按远程指令采集工程现场视频信号,经压缩编码等视频信号处理后,通过无线网络传输给监控管理站;(2)它还具备对摄影机及云台的可控加热功能:对摄影机外壳具有自动控制和远程控制加热功能;(3)它同时也对电源具有远程控制的功能,可以实现在预设的条件或者是接受远程指令的情况下,启动或者关闭装置前端的供电电源;(4)它还具备远程设置视频采集时间间隔功能、具备断线自动连接功能、电源管理功能等其他功能。

2输电线路在线监测装置通信组网应用

随着光纤通信技术的发展,基于电力专网的epon/工业以太网交换机技术/wiFi技术也逐渐成为输电线路状态监测系统的重要数据通信方式。装置在3000m范围内的数据平均传输速率为12.1mb/s,且数据传输速率均不低于10.8mb/s.这两者的有效结合,为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合,形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合[1],该文在输电线路在线监测装置研制形成的基础之上,通过对示范线路进行实地调研和考察,并结合自身工作经验,选取精确的监测点和中继点,对其输电线路在线监测装置通信组网的实际应用成效进行研究。

在输电线路在线监测系统装置中,通信组网的应用需要先进的科学技术作为重要依托,也是组成输电线路在线监测装置系统中必不可少的部分。在输电线路在线监测装置中渗入通信组网技术,在很大程度上提高了监测装置对输电线路监测的精确度和广泛度,使其更好地确保我国输电线路安全、降低输电线路出现安全事故的发生率起到重要的促进作用。

在我们日常的输电线路监测装置中,已经逐步应用到了通信组网络技术,而且多数采用的是光纤通信技术,相比较其他通信技术,光纤技术在我国基本上趋于成熟,并在日常输电电路在线监测装置中发挥着自己不可替代的作用。光纤通信技术目前已经摆脱了其他自然因素,如气候、温度、地理环境等因素对它的干扰和限制,而已经逐渐从主干网络的数据传输环节向接入环节迈进;同时,作为以太网技术的关键特征技术,分组交换技术也在从局域网向城域网甚至是广域网的方面进行延伸,这就在一定程度上拓展了输电线路监测系统装置对于我国输电线路在更宽、更广的领域实现有效检测,对传输电路中出现的故障问题能够及时的向电力监督管理部门发出警报,而且传播速度已经得到了人们的高度认可,其有具体数据可以证实:输电线路监测装置在3000m范围内利用光纤通网技术,其对监测数据的平均传输速率为12.1mb/s,且数据传输速率均不低于10.8mb/s[2]。这就能够实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合,形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合,有效的确保了我国线路在线装置在日常生活中对输电线路的有效监测。或者即使有输电线路出了问题,监测装置会借助先进的通信组网技术将有效信息传递给电力管理部门,及时采取有效措施排除输电线路出现的安全隐患问题,从根本上确保了我国电网安全有效的日常运行。

输电线路监测篇10

关键词输电线路;检测电力系统;检查要点

中图分类号tm7文献标识码a文章编号1674-6708(2013)104-0064-02

我国发展的越来越迅速,经济在不断增强的同时导致我国电力的需求程度不断增加,我国电力系统的输电压力变得越来越大。输电线路的分配承担着一个非常重要的任务,它是输电系统当中一个非常重要电能的组成部分。从电力系统的角度进行分析,它将变电、配电、输电和发电以及用电等环节组成的生产以及电能消费。其主要的功能就是将自然界的能源通过电力装置转换成电能,从而通过输电和配电的装置转换成电能,在通过一定的方式将电能送达到用户。这在电力系统当中输电线路会起到一个非常重要的作用,它是输电电能的重要渠道,是通过输电线路的形式输送电能的。在电力系统当中,输电线路会根据自己本身的能力形成一个非常巨大的输送程度,会采取金具、输电线等器材和设备组成,输电线路也会根据电力的要求,在分布的过程中会因其不同采取不一样的分配方式。但是就目前我国电力发展来看,我国极少部分的电力会分布在高山军力或者是平原当中,常年性的暴漏在外,经过了风吹日晒,严寒交迫就导致了电力系统不能够正常的运行。针对以上论述,认为如果想要切实有效地保障电力系统的稳步运行,就应该针对其进行精密的检测和监测工作。使其能够高效的、及时的发现输电线路中的弊端,能够及时的进行处理和修整。不仅如此,还应该在实施监控线路运行的同时,最大程度降低其电力企业在维修中所产生的费用问题。

1电力系统中输电线路中的弊端

在电力系统运行的过程中,之所以会出现一些问题是因为其中的输电线路出了问题,输电线路的问题是因为它本身具有一定的复杂性和不完整性,受到外力破坏的时候,会出现跳闸或者是停电的现象。比如说,当出现雷雨天气,过大的雷击就会造成这样的现象。

在遇到暴风雨、或者是雷雨天气的时候,输电线路处于一种危险状态。可能会出现以下几种情况。雷会击打在避雷针上面的时候,被反击到了输电线。雷击于杆塔上或者是线路附近,在输电线上会产生感应过电压,无论是从感应过电压还是说直击雷电波,都可能,迫使线路单方面的接触地方,出现跳闸或者是击穿的现象,造成一定的突发事件,在一定程度上会引起变电站的安全事故。

在温度比较低得雨水天气或者是雪天的时候,天气会变得异常寒冷,因为湿度过高,所以就导致了水汽凝聚在导线的表层,会在一定程度上凝结成一定的冰层。这样会在一定程度上造成电力系统受到病害灾害的现象。在输电线出现了覆冰地现象,就会影响了两侧杆搭的张力不平衡的现象,导致段落冲击压力非常大,会造成倒杆的现象。

当遇到极其严寒的天气的时候,结冰的电线会收缩起来,然而经过了风的吹动就会引起震荡的现象,其会会因为不能够承受其负荷而导致了断裂,即便是短时间内的电线浮动现象,也会导致导线、绝缘子和金具等受到不同程度的冲击而出现受伤的现象,这就直接性的给传统的输电线路造成严重的危害,会在一定程度上威胁到电网的安全运行以及供电系统的输电线路造成一定的威胁,严重性的影响了电网的安全运行以及供电系统的可靠性。

我们从外力破坏的角度进行分析,在外力破坏的情况下会引起的故障显得非常多,情况相对比较复杂。就一些比较偏远的地区,尤其是山区农村,开山采矿、炸石头的现象非常多,在进行暴裂的时候们就会在无意识中炸伤绝缘子、炸断导线。在线路经过的下方会燃烧农作物,就会导致线路跳闸的现象等。

2输电线路的监测和检查工作

据现阶段我国电力事业的发展来说,其电力系统的输电线路的监测系统还很充分,还是非常充沛的,其中涵盖了非常丰富的内容。比如说输电线路导线张力在线监测系统、输电线路覆冰在线监测系统等等。在进行监测的过程中是针对绝缘子、导地线、杆塔周围进行检测。当监测的数据发生一定的变化的时候就会超过其允许的范围,会在第一时间发出一定的警报,有利于管理人员的管理工作,有利于及时的处理突发事件,从而更好地进行管理工作。针对电力系统当中输电线路的监测可以从几个方面说起。

杆塔的基础监测工作。在输电线路当中其基础质量的好坏直接性的影响到了输电线路的安全。在输电线路当中其基础施工质量的好与坏,关系到了输电线路的安全,以及杆塔的检测工作。在监测过程中,一定要着重注意拉线以及杆塔会不会出现异常,要着重注意杆塔周围的土壤会不会出现沦陷或者是突起的现象,要清楚的查看其基础部分会不会出现损坏或者是下沉的现象。要试着监测一下基础防护会不会遭到冲刷或者是沉陷。

在对地线和导线进行监测的时候。要着重注意导线是否会出现腐蚀现象,导线是否会出现间距变化,导线是否会出现过热、变形的现象等。

在进行杆身检测的过程中,要针对塔身的弯曲形、杆塔的歪斜等现象进行检测。要注意检查一下拉线是否出现了松弛、腐蚀以及断股的现象。

在针对绝缘子进行监测的时候,要查看绝缘子是否出现松动、断股、是否会出现裂纹、是否会破碎等现象。

在对沿线环境监测的时候。要检查一下线路附近300米是否会出现开山炸石头、施工爆破的状况,检查一下是否会出现冲沟变化、河道变化的情况。

3输电线路检查

在进行输电线路检查的时候,要着重注意主体、外部环境以及附属设施着3个方面。

首先,在进行线路主体检查的时候,要针对其基础、杆塔、金具、绝缘子以及接地设置进行检查,检查的主要内容就是是否会出现损坏的现象。

在对外部环境进行检查的过程中,要注意天气的变化,要注意外部环境变化以及天气是否对线路会构成一定的威胁,对于一些比较有缺陷性的线路可以直接性的进行检测,但是有些是必须要通过仪器进行检测的。

最后,在进行附属设施检查的时候,一定要检查线路本体上的标示牌和警告牌以及监测设备是否处于完善状态。

4结论

总的来说,电力系统会受到各个方面的威胁和损害。比如说自然环境、人为因素等,这些都严重性的影响到了电力系统的正常性、安全性的工作。虽然说自然因素不能够预测,但是为了防患于未然,一定要经常性的进行检查和监测工作,只有这样才能够保证我国电力系统始终处于一个安全的状态,从而更好地为我国电力服务。

参考文献

[1]杨秀友.深度探讨输电线路状态监测系统[J].科技资讯,2011(30).