智能电网输电线路在线监测技术进展

高锋

云南电网有限责任曲靖供电局 云南曲靖 655000

智能科技是21世纪的科技发展主流。运用各种智能科技，解决生活生产中的一些列问题，能够有效的减少人工体力劳动，节约时间。并且在全面检查管理方面，都有着不可忽视的作用。而智能技术应用在输电线路上，是一项大胆的改革创新。并且这种检测系统能够有效的防范一些容易被人们忽视的问题。而物联网的检测系统可以随时进行更新，对输电线进行检查，减少事故发生，因此对于基于物联网技术的输电线路在线监测系统的应用是势在必行的。

1 在线监测技术的发展

自1990年开始，在线监测技术的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段（1990-2000年），主要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。由于对在线监测的作用认识不足，且受制于电源、通信及传感器技术等，没有大范围应用的商业化产品[1]。第二阶段（2001-2009年），随着输电线路运行维护的需求以及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部分在线监测产品，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、导线测温等在线监测装置，并在电力系统中应用。但由于系统架构不规范、相关标准不健全，导致运行中装置接入不统一，运行不稳定，孤岛运行。第三阶段（2010至今），2010年国家智能电网建设全面实施，依据线路运行实现“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 智能电网输电线路在线监测技术进展

2.1 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[2]。

2.2 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己渐趋成熟，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、北斗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生命周期管理中的综合应用有待于进一步开发和研究。

2.3 系统任务

系统的主要任务就是感知层和网络层的任务。这两层的任务圆满完成，就能够保证系统和输电网络的基本正常运行。因此关注系统任务的完成度是十分必要的。并且能够保证检测系统的正常运行，完成自身的任务。①感知层的任务。感知层主要是收集信息，信息分类，并且要把有关信息进行整理和分类。同时要拣选出并不必要的信息，保证信息的正确和实用性。②网络层。网络层将感知层收集到的信息进一步的分类，并且要进行相关信息进行管理的工作。这样才能保证有关部门以及行业调取信息的时候能够快速有效的进行工作，不会因为某些程序和错误而影响工作，导致麻烦[3]。

2.4 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 结语

智能电网线路的规划设计是一项复杂工程，涉及输电线路、通信线路等多种建设项目，电力企业管理人员务必要加强对电路运行实际状况的调查，综合收集环境、地形、人流量等信息，实现对输电线路运行状态的有效监测，进一步提高线路规划设计的合理性与可行性，推动电网建设的智能化、健康长效发展。