智能电网下输电线路的运行状态监测技术研究与分析

翟虎成

摘 要：建设输电线路状态监测系统，是提升输变电设备生产和管理水平的重要手段，而实现监测数据的远距离、可靠传输是该系统的关键。因此，结合智能电网输电线路监测技术的发展要求，探究了与智能电网输电线路监测系统相适用的技术功能，并提供了通信系统的典型设计方案。

关键词：智能电网；输电线路；状态监测；变电设备

中图分类号：TM75 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.096

在全球“绿色产业革命”的大环境中，低碳生活和低碳经济概念逐渐受到人们的关注，一些发达国家在政府引导下，进行了一系列关于电力发展的战略性规划，最有代表性的为“智能电网”理念。智能输电网作为智能电网的重要组成部分，对输电设备的管理要求较高。

1 智能电网输电线路监测技术的发展

自1990年开始，智能电网输电线路监测技术的发展大致分为3个阶段：①1990—2000年。该阶段以研究院所和高校开展的绝缘子泄漏电流在线监测技术理论研究工作为主。②2001—2009年。随着输电线路运维需求的不断提高和通信传感技术的快速发展，国内科研院所和专业厂家陆续开发了在线监测产品，比如雷击定位系统、输电线路覆冰、导线舞动、线路防盗、图像监控和导线测温等，并已在电力系统中应用。但由于系统架构不规范、相关标准不健全，导致运行中装置的接入不统一，运行不稳定，形成了孤岛运行。③2010至今。2010年，我国智能电网建设全面实施，依据线路运行实现了“状态化、标准化和安全化”的总体要求，国家电网公司颁布了《输电线路在线监测装置通用技术规范》等14项标准，并委托中国电科院建设了输变电设备状态监测装置入网检测实验室。

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。通过统计和分析输电线路监测数据，可为电力系统的规划设计公司、科研人员提供数据信息支持。因此，监测系统必须满足可靠性、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。

3 智能输电线路监测系统及其功能

3.1 监测系统

监测系统由中央控制器、数据采集卡、电源控制器、数据存储单元、通信模块、时钟芯片等部分组成，可实时监测输电线路。运行参数主要有输电线路导线的运行温度、导线风偏程度、绝缘子污秽程度、输电线路走廊气象条件信息等。

3.2 监测数据的图形显示技术

在线监测系统借助传感器将采集到的信号通过数据采集卡送入中央控制器，并利用传感器收集温度、湿度、雨量和振动等方面的环境变量。中央控制器可按照通信协议，通过传送器将信息传送至远方监控中心，从而将数据存于不易丢失的大容量闪存中。监测系统可利用监控中心发出的控制信号，执行数据采集、修改分机釆样时间等操作。监测系统的大屏幕具有显示功能，在输电线路勘测数据的基础上运行，可将输电线路和电气设备按其实际地理位置展示在地理背景屏幕上，形成输电线路走廊、架空线路、金具等设备的二维、三维图像，还可形成直观的虚拟现场，表现输电线路的故障情况，这有利于测距定位。此外，还可以为输电线路的可视化仿真、设备评估、灾害预警提供可视化平台。利用直观化的方法，可以及时、快速地显示发生故障的输电线路及其地理位置信息，以方便实施设备维护操作指令。

3.3 专家库决策技术

借助专家库可查看输电线路监测的知识库、监测算法的模型库、设备检修的方案库、状态的评估结果等，还可以交互查询数据、图形和表格等信息。

3.4 输电线路监测预警技术

采用该技术可综合分析各个监测子系统的监测数据、在线或离线数据、电气设备的基础数据，还可分析设备故障的临界条件，在故障即将发生的情况下，准时告知线路检修人员排查故障。一旦监测系统中的气象系统检测到风暴、雨、雪等天气情况时，会分析其发生的地域、时间，并发出预警信息，告知线路运行单位制订灾害预防方案，从而减小灾害对线路的损坏。

3.5 其他辅助技术

在构建三维输电线路场景后，搭建输路监测系统的教育学习平台，并借助输电线路监测工作中的视频画面、PPT、培训资料等内容开展教学；统一管理输电线路的设计数据、图纸和输变电工程设备档案资料等，并有效处理数字档案。

4 结束语

本文基于智能输电线路监测系统的建设要求，探究了智能输电线路监测技术，并提出了对输电线路运行状态监控具有良好指导作用和实际意义的监测技术。

参考文献

[1]刘丽榕，王玉东，肖智宏，等.输电线路在线监测系统通信传输方式研究[J].电力系统通信，2011，32（22）.

[2]李鹏，黄新波，赵隆，等.智能输电线路状态监测代理的研究与设计[J].中国电机工程学报，2013，33（16）.

[3]李立浧，阳林，郝艳捧.架空输电线路在线监测技术评述[J].电网技术，2012（02）.

[4]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，2009，22（1）.

〔编辑：张思楠〕