CN202041178U - 输电线路弧垂在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的输电线路弧垂在线监测系统，其系统包括线上监测装置、监测基站和监测中心，监测装置安装在一个档距中所需监测的导线最低弧垂点位置，所述监测基站安装在杆塔上，所述监测中心设置在机房。采用在线监测系统可实现实时监测，及时反映线路运行情况，可实现报警，监测数据统计存储的功能；本实用新型的系统及方法采用先进的传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现输电线路弧垂的实时感知、监视预警、分析诊断和趋势预测，其建设和推广工作对提高输电线路生产管理水平、加强状态检修辅助决策应用、提升电网智能化程度具有积极而深远的意义。

Description

输电线路弧垂在线监测系统

技术领域：

本实用新型涉及一种异步并行计算方法，具体涉及基于单机多核模式提速电网暂态稳定异步并行计算方法。

背景技术：

现今社会，由于输电线路分布点多、面广，绝大部分远离城镇，所处地形复杂，自然环境恶劣，且电力线及杆塔附件长期暴露在野外，会受到持续的机械张力、电气闪络、材料老化的影响而产生断股、磨损、腐蚀损伤，如不及时修复更换，原来微小的破损和缺陷就可能扩大，最终导致严重事故，造成大面积停电，从而造成极大的经济损失和严重的社会影响。所以必须对输电线路进行定期巡视检查，随时掌握和了解输电线路的运行情况以及线路周围环境和线路保护区的变化情况，以便及时发现和消除隐患，预防事故的发生，确保供电安全。导线弧垂是线路设计和运行的主要指标，关系到线路的运行安全，因此必须控制在设计规定的范围内。因为线路运行负荷和周围环境的变化都会造成线路弧垂的变化，弧垂过大会造成事故隐患，也限制了线路的输送能力。特别对于近年来得到较快发展的具有较高载流量的耐热导线，由于其线温随着负载改变变化范围较大，弧垂也有较大变化，因此在耐热导线的发展时期，有必要对交叉跨越和人烟密集地段的耐热导线弧垂进行监测，从而保证线路运行安全。传统模式下对于导线弧垂等输电线路的运行状况只能依赖人工巡视，工作效率低而且浪费大量的人力物力。应用高科技、数字化在线监测系统对线路进行实时监测，提高正常巡视和事故抢修过程中的快速反应能力，成为电力行业研究和探讨的热点，加强输电线路的运行维护、提高现代化管理水平成为各级领导非常重视和强调的课题。公开号为101650200、名称为“输电线路弧垂在线监测系统”公开了一种用于输电线路的监测系统，包括：光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、解调模块、传输模块和计算模块，其中，光纤光栅应变传感器，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的导线应变量，得到反映导线应变量的第一光信号；光纤光栅温度传感器，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的温度，得到反映上述温度的第二光信号；解调模块，用于对上述第一光信号和上述第二光信号进行解调；传输模块，用于将解调后的导线应变量和温度传输到计算模块；计算模块，用于根据解调后的导线应变量和温度计算得到输电线路的导线弧垂。此方案采用光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器实现对输电线路导线应变量和温度的监测，然后通过模型计算获得导线的弧垂。其缺点为导线应变量并不能直接反映导线的下垂情况，需要通过一定的经验公式和模型计算获得弧垂，在此过程中会产生相对较高的测量误差；光纤光栅等传感器在导线上布置要求较高，比较复杂，实施难度大。

实用新型内容：

本发明的目的为通过输电线路孤垂在线监测系统，对重要线路，特殊线路的导线弧垂和对地距离进行实时监测，一方面当导线弧垂和对地距离发生异常时进行报警，可通过及时抢修防止线路事故的发生；另一方面线路管理部门可以通过线路温度和导线弧垂的实时情况，实现动态增容；第三可以收集线路温度、导线弧垂和导线对地距离的监测数据.用于科学研究。

本实用新型提供的输电线路弧垂在线监测系统，其改进之处在于：所述系统包括线上监测装置、监测基站和监测中心；

所述监测装置安装在一个档距中所需监测的导线最低弧垂点位置；所述监测基站安装在杆塔上；所述监测中心设置在机房。其中，两塔之间为一个档距，最低弧垂点位置为两塔之间导线离地最近点的位置。

本实用新型提供的第一优选方案的在线监测系统，其改进之处在于：所述监测装置为线上监测装置，由导线弧垂监测终端和导线温度监测终端组成。

本实用新型提供的第二优选方案的在线监测系统，其改进之处在于：所述监测装置采集的数据通过基于Zigbee协议的无线传感网络汇集到监测基站，所述监测基站将数据汇集处理，通过移动通信的数字通讯业务把数据传到后端的监测中心。

本实用新型提供的第三优选方案的在线监测系统，其改进之处在于：所述导线弧垂监测终端用激光传感器进行导线弧垂的测量。

本实用新型提供的第四优选方案的在线监测系统，其改进之处在于：所述导线温度在线监测装置安装在导线上，采用接触式测温方法，使用温度传感器进行导线温度的实时测量。

本实用新型提供的第五优选方案的在线监测系统，其改进之处在于：所述监测中心收集导线温度和对地距离的实时监测数据，通过模型运算得到线路的弧垂，导线弧垂超出预警值，发出警报信息。

监测导线温度变化过程，导线温度超出预警值时，发出警报信息。

与现有技术比，本发明的有益效果为：

采用激光传感器对导线对地距离测量，精度高，受环境影响小，并可实时反映线路走廊下非法建筑物或生长的树木对导线对地绝缘间隙造成的影响，采用简单的几何模型计算就可获得导线的弧垂，模型计算误差小，导线弧垂测量精度高；

采用接触接触式测温方法直接测量导线温度，精度高；

采用在线监测系统可实现实时监测，及时反映线路运行情况，可实现报警，监测数据统计存储的功能；

对线路温度、导线弧垂和对地距离进行实时监测，当其发生异常时进行报警，可通过及时抢修防止线路事故的发生；

线路温度和导线弧垂的实时监测数据可为提高线路运行负荷提供数据和理论依据；

本实用新型的系统及方法采用先进的传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现输电线路弧垂的实时感知、监视预警、分析诊断和趋势预测，其建设和推广工作对提高输电线路生产管理水平、加强状态检修辅助决策应用、提升电网智能化程度具有积极而深远的意义。

附图说明

图1本实用新型提供的输电线路弧垂在线监测系统的示意图

具体实施方式

本实用新型提供的输电线路弧垂在线监测系统由线上监测装置、监测基站和监测中心组成，采用二级网络结构(检测基站到监测中心，监测中心到机房)。线上监测装置由导线温度监测终端、导线弧垂监测终端组成，安装在导线一个档距中最低弧垂点位置。线路监测基站安装在杆塔上，监测中心设置在中心本部机房。其示意图如图1。

下面具体说明各部分功能：

导线弧垂监测终端

用激光传感器进行导线弧垂的测量，激光传感器精度非常高，测量精确度可达到0.001米，且基本不受外界环境的干扰。将集成了激光传感器的弧垂监测终端安装于导线的最低弧垂点位置，对一定时间段(10秒-20秒)内对地侧量值进行滤波处理，消除因导线摆动引起的测量误差，得到导线对地的精确距离，发送到监控中心后通过运算得到导线弧垂。

导线温度监测终端

导线温度在线监测装置直接安装在导线上，采用接触式测温方法，即传感器与导线连接，使用温度传感器进行导线温度的实时测量，并通过无线传感网络传输到线路监测基站，线路监测基站将监测数据进行汇总和处理后，通过数字通讯业务网络传输到后台服务器，可以实现对导线温度实时、准确地监测。

监测基站

通过Zigbee协议的无线传感网络实现对导线温度监测终端和导线弧垂监测终端监测数据的收集，统计和监测的处理，然后打包后通过移动通信的数字通讯业务(例如GPRS)把数据传到后端的监测中心。

监测中心

通过收集线路温度和对地距离的实时监测数据，通过模型运算得到线路的弧垂。发现导线弧垂超出预警值时，发出警报信息。

监测导线温度变化过程，发现导线温度超出预警值时，发出警报信息。

分析发生弧垂过大、导线温升过高原因，积累运行资料，为提高线路运行负荷提供数据和理论依据。

本系统工作过程：到达数据采集时间后，导线温度监测终端、导线弧垂监测终端对线路温度和导线对地距离进行采集，监测数据通过Zigbee无线传感网络发送到线路监测基站，线路监测基站进行监测数据的汇总和统计，并通过数字通讯业务无线公网发送到监控中心，监控中心根据监测数据和模型计算导线弧垂，导线弧垂和线路温度超出预警值时进行报警，显示并存储监测数据，并等待下一次采集。监测中心对各线路运行状态参数进行在线分析，完成多参数预警、趋势分析、统计报表等功能。

Claims (5)

1.输电线路弧垂在线监测系统，其特征在于：所述系统包括线上监测装置、监测基站和监测中心；

所述监测装置安装在一个档距中所需监测导线最低弧垂点位置；所述监测基站安装在杆塔上；所述监测中心设置在机房。

2.如权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述监测装置为线上监测装置，由导线温度监测终端和导线弧垂监测终端组成。

3.如权利要求1所述的在线监测系统，其特征在于：所述监测装置采集的数据通过基于Zigbee协议的无线传感网络汇集到监测基站，所述监测基站将数据汇集处理，通过移动通信的数字通讯业务把数据传到后端的监测中心。

4.如权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于：所述导线弧垂监测终端用激光传感器进行导线弧垂的测量。

5.如权利要求2所述的在线监测系统，其特征在于：所述导线温度监测终端安装在导线上，采用接触式测温方法，使用温度传感器进行导线温度的实时测量。 

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