智能电网输电线路在线监测系统设计与应用

智能电网输电线路在线监测系统设计与应用

李绍博

乌鲁木齐鸿明远电力设计有限公司，新疆乌鲁木齐市830000

摘要：输电线路作为智慧型电力网络中不可或缺的一环，其在电力网络运营中扮演着关键角色。因此，我们必须采取措施来优化这些线路的工作效率与品质。本篇论文将针对这个电力网络中的在线监控系统，进行深入的研究与分析，旨在给出一些建议，帮助我们更好地理解并实践这个系统，从而促使电力网络更加健全地发展。

关键词：电网；输电线路；在线监测系统；运行；数据挖掘分析

引言

电力输送线路作为电力网络的核心构成，其运作对整个电力系统的效率有着极大的影响。因此，我们必须密切关注输电线路的运作情况，以便为其生产管理和设备的维护提供实时的数据支持，并为确保输电线路的安全预警和决策的准确性提供必要的支持。

1电网输电线路在线监测系统构成

1.1电网输电线路在线监测系统构成

在电力传送的实时监控体系里，核心平台起着至关重要的角色，它由计算机、操作系统、数据库和服务通道等众多组件组合。同时，它还可以通过雷达定位、天气观察等各种实时监控子系统收集到对应的状况资料，这些资料对于制造管理系统、能源管理系统等都有着至关重要的指导意义。因此，它们不仅为更深入的应用研究提供了必需的数据支撑，也确保了全面的电力传送体系的稳健性。综合来看，该系统基础平台主要包括以下基本功能：（1）系统管理。系统的核心职责就是对其基础平台的管理，这包括对进程、网络、安全、应用、冗余、任务以及异步的有效控制，同时也需要依赖于多样化且稳定的保障措施，以确保系统的稳定性。（2）信息交换。通过将实时数据总线和服务总线有效地融入到基础平台中，我们能够在不同的计算机或者组织中提供服务，这对于促进数据的流通起到了积极的作用。同样，这也为电网的运营中的相关信息的互通和共享奠定了坚实的基础。（3）统一模型管理。通过使用基本的平台，我们成功地将输电线路的整体管理与公众共享相结合，同时也遵循着设备的标识、存储与分配、特征的有效连接、信息的全面共享以及保持科学的职责划分的准则，从而达到了输电线路模型的整体管理与全面共享。（4）公共服务。基于此，我们的公共服务主要涵盖了数据的处理，这其中包含了各种类型的数据存储、分发、警报以及统计等服务，这些都构成了系统正常运作所必须的核心服务，也构成了系统高效运作的根本和先决条件。

1.2传感器

在基础设施之上，我们也必须依赖于传感器来实现输电线路的实时监控。这是由于，为了增强监控系统的操作效果，我们不仅需要利用基础设施所具备的基本特性，也必须对所收集的数据信息进行深入的解读与评价，从而确保其精度与稳定，这就离不开使用传感器的检查。首步，我们需要将具有相似气候条件的观察设备进行划分，构建出传感器的连接矩阵。然后，我们需要将包括覆盖冰层的观察、洪水预警等各种子系统的预警信号发出。通过使用传感器来传递这些数据。最终，我们会利用组合的连接程度以及连接的间隔，来做出纵向的对比，从而对所收集的数据进行评价，从而达到对传感器稳健性的监控。

2电网输电线路在线监测系统设计

2.1设计监测数据交换

网络监测电力管道的系统，需要依靠数据分析，这是信息交流的核心部分。利用数据交流，可以确保整个系统及其各个子系统的强大连接和交流。在系统运转良好的情况下，每一个子系统将根据状态审核的信息，通过数据分享的方式传递到高级，进一步追踪电力设备的运营情况。这个系统的主要功能是：协助其他系统的互联以及数据库，以实现对数据的精炼。其次，我们能够将WebService接口、特定的文档目录以及TCP/IP的数据传递给其他系统；雷电定位、环境污染检测、冰冻检测、洪水检测和气候检测的各个子系统，都能够利用这些接口将输电设施的状况监控系统的输电线路的预警信息传递出去。另外，这个系统也使用XML或者是文档的形式进行数据的整理和传递。

2.2设计对象模型管理

在构筑电力传送网络的实时监控系统时，必须对目标模拟实施控制，这是由于在整个系统构造阶段，必须利用动态的模拟技术来创建适当的模型，从而能够清晰地掌控电力传送网络的所有联系。通过公正的解释与阐释，我们可以审视系统的数据保管与转移等任务，从而增强了系统的公开性。通过采集和解读的信息，我们成功地把所有的系统中的信息进行了高效的链接。借助于数据模型的指导，我们把抽象的信息与电路的实际情况融为一体，以此来决定信息的类别。通过对象模型的操作，用户可以输入、刷新或删除设备模型，以此来实现信息的共享，同时也具备了模型的输入、输出、储存以及修改的功能。通过对模型的管理，我们建立起了监测设备和发电设备的关联，进一步形成了子系统和初级系统的映射关系，这给全体系统的稳定性带来了有力的保障。

2.3设计总思路

本研究针对智能电网的在线监控需求，构建了一套高效的智能电网在线检测系统。这套系统运用了尖端的传感器与通讯科技，可以即刻追踪到输电线路的电流、电压、功率等各项指标，同时也可以迅速识别出线路的问题或者异常状态。系统总体架构如下图所示：

图1　线监测系统整体框架

如图1所示，DSP负责接收并处理来自输电线路的信号，并应用故障检测算法进行故障诊断。经过处理后的数据将通过CAN总线发送给ARM单元。ARM单元主要负责与主机的沟通，并把检测的数据发送给主机做后续的解读和处理。此外，ARM单元也有能力利用LCD显示器和触控板来达成人机对话，让职员有机会即刻观察检测的数据并执行相关任务。借助于这个双CPU的架构，我们得以最大化DSP与ARM的潜力，从而加快数据处理的进度并增强系统的即时反馈，并且还具备了远程观察与人机对话的特点。该智慧型的电网在线检查系统能够准确地跟踪输电线路的运行情况及其出现的问题，从而增强电网的安全性与稳健性，保证给予工农业生产持续的电力支持。

3电网输电线路在线监测系统的应用

由于在线监控系统对电力网络的正常运营产生了正面影响，显著增强了系统的稳健性与可靠性，因此已经被广泛地使用在各种电力网络的操作过程中，并且产生了深远的影响。尤其是针对高压线路和跨地域线路的关键监控，能够清晰地掌握电力网络操作的相关环境因素，为实施任务提供了关键的支持与参照。在使用电力网络的在线检测系统时，我们能够检查到线路的电流、周围的气候、阳光和风的强弱等因素。然后，我们会依据这些检测的指标来估算出导线的温度，再将其与真实的测量值做出比较，从而得出的结论是，这个估算的结果和真正的测量值大体相同。显然，在使用在线监控系统的过程中，它为全体电力网络的操作提供了关键的支持与指导，能够实时掌握每一台设备的工作情况，从而消除系统操作的难题，促使电力网络朝着更加有效的路径前进。

结束语

借助于在线的输电线路监控技术，是推动电力系统智能化发展的必要手段。未来，随着传感器、材料等关键科学和工艺的发展，以及输电线路状态检测技术的标准体系的不断完善，这种在线检测技术有望得到普遍应用，并有可能实现对电力系统状态的实时了解，从而为能源互联网的数字化和智能化发展提供强大的驱动力。

参考文献

[1]李昭廷,郝艳捧,李立涅.利用远程系统的输电线路覆冰厚度图像识别[J].高电压技术,2011.

[2]刘春城,刘佼.输电线路导线覆冰机理及雨凇覆冰模型[J].高电压技术，2011.