输电线路在线监测系统介绍讲述.ppt

1 输电线路在线监测系统介绍 2 目 录 一、项目背景介绍 二、覆冰监测模型介绍 三、系统组成（包括前端、通讯、后台系统） 四、现场选点方案介绍 五、费用概算 3 2008年，浙江电网遭受冰灾重创，尤其是金华双龙变出线的10条500kV线路中的7条发生倒塔、断线事故，是2008年冰灾的重灾区。本项目是金华500kV双龙变电站SVC兼直流融冰系统的配套项目。主要为500kV双龙变SVC兼直流融冰装置提供一套集覆冰在线监测监测、远程图像监测、融冰启动/解除、导线温度监测、覆冰分析等功能的科学决策系统。该系统同时具有气象分析、动态增容等功能，是浙江微气象-覆冰-动态增容的一体化系统。 一、项目背景 4 1、本项目采用两档三塔的全新模型 为克服单塔和一档两塔模型的缺点，考虑实际线路覆冰情况和SVC覆冰测量精度要求，本研究方案推荐采用该模型，该模型考虑了主测量塔两侧覆冰前后档距的变化，能计算不平衡张力和杆塔荷载变化，也考虑了档内不均匀覆冰的集中荷载情况，以提高垂直档距和覆冰厚度计算的准确性。模型示意图见下图 二、覆冰监测系统模型（1） 5 二、覆冰监测系统模型（2） 2、两档三塔模型所需监测装置示意图 6 （3）两档三塔模型的优点 为全新模型，由省院编制模型计算方案。 解决档内不均匀覆冰的计算误差。 具有不同测量方案的对比核对功能。 二、覆冰监测系统模型（3） 7 本系统由前端信息采集系统、中间的通讯系统及后台软件分析系统组成。 三、系统组成 8 本项目的前端系统主要实现对导线覆冰模型计算相关的各状态量的采集，加工，存储，包括前端硬件系统及为能够确保采集、加工、存储、数据传送、控制等功能实现而预制在前端系统中的软件系统组成。目前比较成熟的两类测量系统的前端系统组成如下: 3.1 前端系统(1) 9 监测终端概览 输电线路监测终端安装在线路杆塔上，主要由各种传感器、摄像机、主处理器单元、通信模块和供电单元构成。传感器应包含倾角传感器、风速传感器、风向传感器、环境温度传感器、湿度传感器。导线温度传感器、拉力传感器等。主处理单元接收，采集、存储传感器信息，通信信息，控制信息等信息。目前采用GPRS传输的系统均采用太阳能电池和蓄电池组合供电，一般情况下，供电单元提供前端装置足够的电源。下图提供了本项目开发前比较成熟和通用的前端装置实际安装图见下图。 3.1 前端系统(2) 10 监测终端主要实现的功能 1）气象数据：采集时间、风向、风速、温度、湿度、气压、降水强度、光照强度； 2）导线悬垂角法（简称倾角法） ：本塔及邻塔绝缘子倾角、本塔两侧悬挂点导线倾角、导线温度； 3）绝缘子串张力法（简称张力法） ：本塔及邻塔绝缘子倾角（纵向、横向）、本塔绝缘子串承受张力、导线温度、风速、风向； 4）模拟导线覆冰监测法：单位导线覆冰重量，覆冰图片； 5）覆冰视频：实时视频或实时照片。 6）导线温度：非覆冰监测控制点的导线实时温度。 3.1 前端系统(3) 11 目前通信系统存在的问题 目前成熟系统均采用GPRS通信，的主处理单元只有GPRS通信功能，均未考虑光纤通信、无线网桥通信、3G通信等功能，本系统若融合以上功能，需要对主处理单元进行硬件、软件扩展和调试，经咨询部分厂家，认为进行功能扩展在技术上是可以实现的。但需要设计、试验和调试，另外，会增加耗电，有关电池供电问题详见下面介绍。 3.2 通信系统(1) 12 3.2 通信系统(2) 监测数据通信方案 13 GPRS 通信 3.2 通信系统(3) 监测终端通过GPRS传送监控数据功耗低，技术也成熟，网络覆盖相对面较广，现场适应性也比较强，成本也相对低廉。具体实现方式为：监控终端安装省公司负控抄表专用的移动GPRS/电信CDMA手机卡，经过浙江电力专用无线数据网关系统（以下简称：浙电无线网关），在信息内网与融冰系统进行采集数据传输与交换。 但也存在着无线网络传输速率较低问题，对现场图片传送方面影响比较大，如利用此传输方式进行大数据量的传输，GPRS的理论传输速率为115kbps，受同一基站下GPRS接入数据影响，实际速率只有20-30kbps；CDMA的理论传输速率为153.5 kbps，实际速率只有50-70kbps。浙电无线网关原是针对营销负控抄表而设计的，采用非透明转发方式进行数据交换，且同时有大量终端进行数据交换时，数据传输速率大大低于上述理论值，一般为GPRS：10-20kbps；CDMA：30-40kbps，因此并不适用于大量传输图片、视频等大数据量的业务，网关系统建设至今没有相关图片与视频传输的业务。如融冰系统需要进行图像传输，依据浙电无线网关规约及理论计算，传输一张200