CN203798381U - 一种输电设备在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种输电设备在线监测系统，其包括线路在线监测系统、杆塔在线监测系统、覆冰在线监测系统、动态电容控制系统、雷电在线监测系统、山火在线监测系统以及监控服务器和数据库服务器，监控服务器用于接收和处理来自线路在线监测系统、杆塔在线监测系统、覆冰在线监测系统、动态电容控制系统、雷电在线监测系统和山火在线监测系统的监测信息，并将所述监测信息存储于数据库服务器中。本实用新型可实现多个输电设备在线监测子系统的数据、体系以及应用等的一体化的统一架构。

Description

一种输电设备在线监测系统

技术领域

本实用新型属于高压直流输电技术领域，尤其是一种输电设备在线监测系统。

背景技术

当前输电线路在线监测主要包括线路视频在线监测、微气象在线监测、杆塔倾斜在线监测、覆冰在线监测、绝缘子在线监测、导线风偏振动弧垂温度在线监测等监测项目。针对这些监测项目各自建立了很多业务子系统，但是各个子系统之前缺乏有效的联系和结合，对于输电线路的在线监测数据利用不够，功能零散，为此在众多业务子系统的基础上建立一个输电设备在线监测数据的分析诊断平台解决了这些问题，深化了输电线路在线监测数据的利用。

输电设备在线监测分析诊断平台主要承载对于输电线路、杆塔设备各类运行状态信息以及覆冰、雷电等环境信息的采集、展示、存储、分析职能。以自动化、集成化的监测手段代替人工巡检、分散采集和存储的运行模式，提高劳动效率；以强大的分析处理技术，探寻辨析设备运行状态表征和设备健康程度之间的逻辑联系，针对设备本身及实时环境因素对设备的影响，给出设备实时状态评估结论，为设备运行、维护、检修等工作提供技术支持。平台实现包括对线路设备、杆塔设备各种状态量的监测，以及对雷电定位、线路和杆塔覆冰状况等内容的监测。

受限于现场采集手段，目前部分杆塔和线路的状态量信息无法采集。同时，已经建设了雷电定位及覆冰监测预警等业务子系统。在此情况下，为尽量减少二次开发工作量，避免对子系统进行频繁改造，将所有杆塔、线路、雷电、覆冰监测量在平台中建模，形成完整的模型和功能框架。通过与雷电、覆冰等业务子系统接口，实现已经采集的监测信息的导入和展示，随线路、杆塔在线监测装置的逐步配置，直接将现场信息接入系统即可实现展示与分析功能，平台未来具备接入相关在线监测信息并进行统计分析等高级应用的能力。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种输电设备在线监测系统，其可实现多个输电设备在线监测子系统的数据、体系以及应用等的一体化的统一架构。

为实现以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种输电设备在线监测系统，其包括：

线路在线监测系统，用于对导线风偏、导线振动、山火、导线所处环境、输电线路图像或视频状态、导线舞动、输电线路导线弧垂、输电线路防盗报警、地址灾害及预警系统进行监测；

杆塔在线监测系统，用于对杆塔振动、杆塔倾斜、绝缘子及盐密进行监测；

覆冰在线监测系统，用于对导线拉力、导线温度、导线覆冰以及气象进行监测；

动态电容控制系统，用于根据线路在线监测系统的监测数据对动态电容的运行进行控制；

雷电在线监测系统，用于对雷电电流、雷击数据进行监测，以及对雷击故障进行查询统计；

山火在线监测系统，用于对山火进行监测；

监控服务器，用于接收和处理来自线路在线监测系统、杆塔在线监测系统、覆冰在线监测系统、动态电容控制系统、雷电在线监测系统和山火在线监测系统的监测信息，并将所述监测信息存储于数据库服务器中。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

1、数据的一体化：

1.1、站在全局角度进行数据结构的分析和设计，充分考虑数据的完整性和共享性以及相关性；

1.2、数据集中存放和管理。

2、体系框架一体化：

按一体化思想构造软件体系结构，合理建立对象模型。

3、应用的一体化：

电网企业生产管理业务相互关联，协同工作，本身就是一体化的，所以构造相关应用时必须考虑一体化的问题。

4、与其他系统的集成：

企业管理系统必须与其他管理系统进行集成，处理好与它们的接口，保证整个企业信息管理的一体化。

附图说明

图1为本实用新型一种输电设备在线监测系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例

请参照图1所示，一种输电设备在线监测系统，其包括线路在线监测系统1、杆塔在线监测系统2、覆冰在线监测系统3、动态电容控制系统4、雷电在线监测系统5、山火在线监测系统6以及监控服务器7和数据库服务器8，监控服务器7接收和处理来自线路在线监测系统1、杆塔在线监测系统2、覆冰在线监测系统3、动态电容控制系统4、雷电在线监测系统5和山火在线监测系统6的监测信息，并将监测信息存储于数据库服务器8中，这里所说的处理为常规的处理方式，包括监测数据的统计、格式转换，并将转换后的数据与参考数据进行比较，找出故障点和故障类型；然后将监测数据打包发送给数据库服务器8。

1、线路在线监测系统1，其综合分析集成导线风偏监测、导线振动监测、山火监测、导线所处环境监测、输电线路图像/视频状态监测、导线舞动在线监测、输电线路导线弧垂、输电线路防盗报警监测、地址灾害监测及预警系统监测等关于线路的监测项目。

具体包括：

监测数据分析内容：

●根据悬垂风偏角和仰角、跳线风偏角、风速、风向、气温、湿度等信息，分析导线风偏程度，综合其他导线偏移位置和历史信息，辨识是否存在短路威胁。

●根据导线的弯曲振幅、环境风速、风向、气温、湿度等信息，分析导线连接处疲劳磨损程度。

●结合视频系统图像信息，自动发现监控区域内的异常烟雾和火灾趋势，根据气温、湿度、风速、风向等参数以及人工设定的监控防火等级，对山火灾害进行预警和提示。

●根据导线所处环境，分析异常的温度、湿度、风速、雨量是否影响导线

正常运行，并为其他监测分析项目提供基础信息。

线路监测信息一览表

线路在线监测系统1可采用广州长川科技有限公司的SL6300型输电线路在线监测设备实现。

2、杆塔在线监测系统2，包括了杆塔振动监测、杆塔倾斜监测、绝缘子监测、盐密监测等监测项目。

具体包括：

监测数据分析内容

●根据杆塔振动的振幅、频率，分析判断杆塔及杆件在风载荷等作用下的动态特性，对杆塔健康状态进行诊断。

●根据杆塔横向倾斜、纵向倾斜、复合倾斜、微气象条件等数据，计算杆塔倾斜角度和危险程度。

●根据泄漏电流和电弧脉冲及温度、湿度等信息判断绝缘子表面的积污状态及其发展趋势。

●以特殊设计的石英棒等光传输器件取样杆塔设备实际的污秽状况，根据光能在传输器件表面传输时的衰减程度，计算传输器件上的污秽水平，经过换算得到杆塔设备的污秽水平。

杆塔监测信息一览表

杆塔在线监测系统2可以采用广州长川科技有限公司的SL3100型输电线路杆塔在线监测设备。

3、线路及杆塔覆冰在线监测系统3，执行导线拉力，导线温度、导线覆冰、气象监测等监测项目。

冰雪灾害引起的输电线路倒塔、舞动、冰闪事故对电力系统安全稳定运行带来巨大威胁，给电网企业造成重大经济损失。输电线路覆冰在线监测子系统可实时在线监测导线拉力、温度及环境温度、湿度、风速等，定性分析导线的覆冰状况，定量计算导线荷载值和覆冰厚度值，使专业运行管理人员实时掌握现场情况，远程预警现场环境、设备存在的安全隐患，为及时有效的启动融冰措施提供依据，为抗冰救灾的指挥决策提供技术支持。所获得的现场数据也可为事故分析和线路设计提供有力的参考。

覆冰在线监测系统3可以采用广州长川科技有限公司的SL6000型输电线路覆冰在线监测系统。

4、动态增容控制系统4，根据线路在线监测数据，监测导线的运行状态，根据数学模型计算导线允许的实时安全限额，指导动态增容运行。

提高现有输电线路输送容量的方法大致可分为二类:

其一是突破现行技术规程的规定，提高线路导线运行的温度限额，如将现行规定的70A提高到80A，这样线路的输送容量可以相应提高，该方法称为静态(提温)增容技术；

其二是在输电线路上安装在线监测装置,对导线状态(导线温度、张力、弧垂等)和气象条件(环境温度、日照、风速等)进行监测，在不突破现行技术规程的规定(导线温度限额)的前提下,根据数学模型计算出导线允许的实时安全限额,指导增容运行，该方法称为动态(监测)增容技术。

因此，基于导线温度和微气象条件(环境温度、日照、风速等)的监测，实现输电线路的动态容量。

动态增容控制系统4可以采用广州长川科技有限公司的SL6200输电线路导线（金具）温度在线监测及动态增容系统。

5、雷电在线监测系统5，包括了雷电电流监测，雷击数据监测，雷击故障查询统计等功能。

通过标准接口将已建雷电定位系统相关数据接入，在本平台内集成统一展示，并为高级应用提供基础数据。

雷电在线监测分析功能包括：

雷击运行趋势实时查询

以图形界面显示当前雷电统计情况，根据历史信息、气象信息综合分析雷击运行趋势。

雷击故障查询

从现有的雷电数据中，对特定点的目标，如区域、线路等在一定的时间条件下进行检索，找出满足条件的雷击点，为查找线路故障点提供支持。根据最新发生雷电来找到它可能影响的输电线路，并且产生相关记录并保存。

电网观察目标数据分析

电力系统观测目标一般是指线路、变电站、电厂、微波站、水库和水坝等。用户可以根据自己的需要建立除上述项以外的观测目标，如建立特殊观测点，或线路易击段等，线路和变电站的编辑按照所辖供电公司、电压等级等关系分级进行，供电公司、电压等级可以新增，线路编辑器采用EXCEL表格。

雷电参数统计分析

分析多个行政区、线路走廊、线路走廊区块、网格、自定义区域内数据样本，通过比较多区域内雷电日，雷电小时，密度，比率等参数得出雷电在不同区域内的时空活动规律。得出雷电幅值概率曲线和中值电流等数据。

雷电在线监测系统5可以采用TLKS—BMG—BL1型（深圳市特力康电子有限公司）输电线路雷击定位在线监测装置。

6、山火在线监测系统6，用于对山火进行在线监测，可以采用武汉星创源公司的SC-SH型山火在线监测系统。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的保护范围中。

Claims (1)

1.一种输电设备在线监测系统，其特征在于，其包括：

线路在线监测系统（1），用于对导线风偏、导线振动、山火、导线所处环境、输电线路图像或视频状态、导线舞动、输电线路导线弧垂、输电线路防盗报警、地址灾害及预警系统进行监测；

杆塔在线监测系统（2），用于对杆塔振动、杆塔倾斜、绝缘子及盐密进行监测；

覆冰在线监测系统（3），用于对导线拉力、导线温度、导线覆冰以及气象进行监测；

动态电容控制系统（4），用于根据线路在线监测系统（1）的监测数据对动态电容的运行进行控制；

雷电在线监测系统（5），用于对雷电电流、雷击数据进行监测，以及对雷击故障进行查询统计；

山火在线监测系统（6），用于对山火进行监测；

监控服务器（7），用于接收和处理来自线路在线监测系统（1）、杆塔在线监测系统（2）、覆冰在线监测系统（3）、动态电容控制系统（4）、雷电在线监测系统（5）和山火在线监测系统（6）的监测信息，并将所述监测信息存储于数据库服务器（8）中。