输电线路在线监测装置研制及其通信组网应用研究

苗和平 牛慧

摘 要：为了有效确保输电路输送电流的稳定性和安全性，需要日常对输电线路的状态进行有效监测，通过将标准的参量数与监测装置反映的数据进行比照，从而有效确保输电线路的正常有效运行，期间必不可少的会用到输电线路在线监测装置。当前为了更好地监测输电线路是否有效运行，在输电线路一体化智能监测装置上进行了通信网的应用，这就有效地提高了输电线路实时数据及命令的传输速度，从根本上确保了我国输电线路安全有序的运行。

关键词：输电线路 监测装置 状态监测 通信组网

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（a）-0035-02

随着高压输电工程的迅速发展，输电线路运行的状态与电网之间的联系更为紧密，对其产生的影响也愈加明显。当前通过对输电线路的运行实施在线装置监测，通过监测的数据反映出输电线路是否在安全有序运行，对于日常维护输电线路、对输电装备开展有效评估等方面意义重大。目前输电线路在线装置已经在电网的运行中得到了应用和推广，并且发挥着重要的作用。尤其是输电线路在线监测装置与通信网两者的有效结合，其取得的成就是非常显著的，有数据可以证实：装置在3 000 m范围内的数据平均传输速率为12.1 Mb/s，且数据传输速率均不低于10.8 Mb/s.这两者的有效结合，为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，为快速反馈输电线路实时数据和命令提供了可能。

1 输电线路在线监测装置研制的相关概述

1.1 输电线路在线监测装置的产生

现代电力时代，人们生活和工作已经离不开电力供应，不仅要求及时供电，对供电质量与安全也提出新的要求。由于在日常电网中，输电线路所处的环境差异很大，如何确保输电线路。安全有序的运行，成为衡量我国电网安全可靠运行的重要指标。由于输电线路纵横分布，且布局十分广泛，而自身受环境、气候的影响较大，从而会导致每年有诸多电的事故发生，其主要原因在于输电线路出现问题。以前，对于输电线路的监测主要依靠运行维护人员的周期性巡视，虽然维护人员能够通过观察发现输电线路故障，但由于自身能力有限，无法对其展开及时维修，从而无法从根本上解决输电线路产生的故障问题，也无法降低输电线路因为存在故障隐患而产生的线路事故。因此，输电线路在线监测装置便随着科学技术的发展和进步，被应用到日常的输电线路监测中，通过无线（GSM/GPRS/CDMA）传输方式，对输电线路周围环境、具体的施工情况和杆塔倾斜等参数进行实时监测，有效的提供了输电线路异常状况的预警，对于提高输电线路安全经济运行起到了保驾护航的作用，同时也提升了电路运输技术的管理水平，为输电线路的状态检修工作带来了便利。

1.2 输电线路监测装置的系统构成

面对高压输电线路在日常生活中遇到的森林树木成长对线路的威胁、积雪无法巡线的威胁、塔基挖沙的威胁、塔基被盗等一系列威胁，输电线路在线监测装置主要是为了应对这些威胁而设计的。输电线路在线监测装置是紧紧依托于无线3G-EVDO、CDMA1X、GPRS和EDGE的数据通道为传输阶段，从而实现对高压输变电线路/塔基情况进行在线实时监测。输电线路在线监测装置主要由终端部分和监控管理中心两大部分构成，终端设备包括一个防水、防尘、防电磁干扰、满足IP65防护等级的机箱、太阳能供电板，一体化智能匀速球等装置组成。而监控中心则包括图像监控服务器和图像监护客户端两部分构成。

1.3 输电线路监测装置的主要功能

输电线路监测装置的功能比较强大，它有效的对输电线路的日常安全运行进行有效监测，来更好地确保我国电网的整体运行情况，它的主要功能体现在：（1）它具备远程视频搜集、处理和传输功能：视频监控装置能定时或按远程指令采集工程现场视频信号，经压缩编码等视频信号处理后，通过无线网络传输给监控管理站；（2）它还具备对摄影机及云台的可控加热功能：对摄影机外壳具有自动控制和远程控制加热功能；（3）它同时也对电源具有远程控制的功能，可以实现在预设的条件或者是接受远程指令的情况下，启动或者关闭装置前端的供电电源；（4）它还具备远程设置视频采集时间间隔功能、具备断线自动连接功能、电源管理功能等其他功能。

2 输电线路在线监测装置通信组网应用

随着光纤通信技术的发展，基于电力专网的EPON/工业以太网交换机技术/WIFI技术也逐渐成为输电线路状态监测系统的重要数据通信方式。装置在3 000 m范围内的数据平均传输速率为12.1 Mb/s，且数据传输速率均不低于10.8 Mb/s.这两者的有效结合，为实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合[1]，该文在输电线路在线监测装置研制形成的基础之上，通过对示范线路进行实地调研和考察，并结合自身工作经验，选取精确的监测点和中继点，对其输电线路在线监测装置通信组网的实际应用成效进行研究。

在输电线路在线监测系统装置中，通信组网的应用需要先进的科学技术作为重要依托，也是组成输电线路在线监测装置系统中必不可少的部分。在输电线路在线监测装置中渗入通信组网技术，在很大程度上提高了监测装置对输电线路监测的精确度和广泛度，使其更好地确保我国输电线路安全、降低输电线路出现安全事故的发生率起到重要的促进作用。

在我们日常的输电线路监测装置中，已经逐步应用到了通信组网络技术，而且多数采用的是光纤通信技术，相比较其他通信技术，光纤技术在我国基本上趋于成熟，并在日常输电电路在线监测装置中发挥着自己不可替代的作用。光纤通信技术目前已经摆脱了其他自然因素，如气候、温度、地理环境等因素对它的干扰和限制，而已经逐渐从主干网络的数据传输环节向接入环节迈进；同时，作为以太网技术的关键特征技术，分组交换技术也在从局域网向城域网甚至是广域网的方面进行延伸，这就在一定程度上拓展了输电线路监测系统装置对于我国输电线路在更宽、更广的领域实现有效检测，对传输电路中出现的故障问题能够及时的向电力监督管理部门发出警报，而且传播速度已经得到了人们的高度认可，其有具体数据可以证实：输电线路监测装置在3 000 m范围内利用光纤通网技术，其对监测数据的平均传输速率为12.1 Mb/s，且数据传输速率均不低于10.8 Mb/s[2]。这就能够实现分散监测主机间的相互关联、监测数据共享及信息整合，形成光纤、北斗、全球定位系统及无线通信方式组合的通信网络相互契合，有效的确保了我国线路在线装置在日常生活中对输电线路的有效监测。或者即使有输电线路出了问题，监测装置会借助先进的通信组网技术将有效信息传递给电力管理部门，及时采取有效措施排除输电线路出现的安全隐患问题，从根本上确保了我国电网安全有效的日常运行。

3 结语

根据输电监测线路提供的具体状态监测参量，更好地提出了输电线路在线装置监测的有效结构，以及形成了较为完善的监测方案，为更好地确保我国电网安全有序运行提供有效保障。同时，可以参照实际输电线路状态参量监测需求，从而选择更好地输电线路监测装置，使其所选择的监测装置具备较全的监测职能，且监测装置至少具有对外接口丰富、可以有效实现通讯方式多样化的特征，从而才能确保监测装置对日常的输电线路进行安全监测，确保电路安全运行。最后，输电线路监测装置对通信组网的有效应用，大大提高了监测装置对输电线路监测的精确度和广泛度，使其更好地确保我国输电线路安全、降低输电线路出现安全事故的发生率，其起到的作用是相当明显的，值得人们去深思和探究。

参考文献

[1]刘新，闫立军，卫鹏，等.输电线路在线监测通讯技术研究及应用[J].中国电业：技术版，2014（9）：16-18.

[2]戴栋，张敏，赵东生，等.输电线路在线监测装置研制及其通信组网应用[J].高电压技术，2015（12）：3902-3908.