在线监测技术在输电线路运维中的应用研究

李翔宇

国网长春供电公司输电运检室 吉林长春 130033

随着国民经济的高速发展，对电力供应的质量和数量提出了更高的要求。由于受地域限制以及环境的影响，输电线路设计路径不仅多变复杂而且自然地理条件极其恶劣，输电线路频繁遭遇各种威胁。加上线路中各种电力设备、电气元件和电缆随着服役年限的延长而逐渐老化，严重影响了输电线路稳定、有效地工作。传统运维管理模式下，维护人员周期性巡视虽然可以发现设备隐患，但是受其自身局限性的影响，对输电线路在特殊气候与环境中难以实现有效监测，并且对线路走廊外力的变化在巡视周期的真空期无法及时掌握，故而使输电线路容易因缺乏监测而于下一个巡视开始之前便发生故障[1]。

1 输电线路状态在线监测技术

输电线路状态在线监测技术，即为引入各式各样先进的监测方法，设计出可靠适用的输电线路在线监测系统，对输电线路予以实时动态监测，保障技术人员可实时掌握输电线当下运行状况，并有效发现及解决各种故障隐患，促进输电线路的安全有序运行。输电线路状态监测系统基本结构主要由状态采集终端、状态信息传输网络以及监测中心等组成。

2 输电线路在线监测原理

由于输电线路在遭受自然灾害、缺陷发展与污秽积累等破坏下，电力设备会在物化与电气等方面呈现出一定的征兆以及少量渐进的发展过程，因此在将相应信息及时采集并经处理分析后，以具体数值大小与变化趋势为依据便可对设备的当前状态与剩余寿命进行准确预测，及时发现潜在隐患并发出预警信息，其为在线监测技术原理。在现代输电线路中，由于电力设备种类较多且结构差异明显，因此对被测信号的抽取与转换（目的是让监测装置可以识别）需借助于多种形式的传感器，然后通过电缆传送，实现监测装置的实时接收[2]。

3 输电线路的检查要点和维护措施

在对输电线路进行检修和维护时，必须由专业的检修人员来操作，熟练掌握离线和在线的检修方式。在对架空输电线路进行检修时，重点是检修时的安全问题，因为电线杆、塔等所处的工作环境容易受各种外界因素的干扰。在外界电路材料的检修和保养维护时，要确保线路的稳定工作和检修人员的人身安全。防雷检测是保证输电线路稳定工作正常运转的有效手段，目前，我国的防雷技术已经处于世界先进水平，但是，仍需要在日常生活中对输电线路进行保养和检修，以提高电力系统的稳定性。在输电线路的建设过程中，工作人员要严格按照国家的标准和相关规范进行施工，做到每个环节都有专人检查，提高输电线路的整体工作效率，减少由输电线路故障带来的经济损失。

4 输电线路状态在线监测系统建设

4.1 系统总体架构

为了利用好各供电企业原有投资及建设成果，缩减原本系统接入的改造成本，进而完成合理衔接，新建输电线路在线监测系统尽可能依托原本系统较上层环节集中接入的技术手段，在系统建设起始阶段，以尽可能小的成本维持系统运行。依据行业相关规范标准，将统总体架构划分成装置层、接入层以及主站层三大层级。同时，结合输电线路状态监测需求及系统信息组织模式，依据不同功能将系统划分成CMA客户端、CAG客户端以及主站系统三大子系统。

4.2 数据通道建设

因为输电线路在线监测系统设置环境较为恶劣，且分布范围广、数量众多，因而如何保障监测数据的有序传输，是系统建设所需解决的一项重要课题。现阶段还未有现成的通信系统可适用于监测数据的搜集及传输，即便可借助大量技术以实现数据传输，然而还存在一些技术环节有待完善；如今可引入的通信技术尤为丰富，基于此，应当依据装置与网络资源的实情，推进输电线路在线监测装置数据通道的建设，输电线路在线监测系统数据通道，如图1所示。输电线路在线监测系统依托无线通信方式向不同地区输电工区CMA传输监测数据，工区CMA经由数据网接入点及主站系统CMAIP完成数据传输，状态监测主站系统与信息接入网关机依托数据网络实现交互。状态监测主站系统作用于接收及分析CMA传递的监测数据，并辅助完成主站系统对监测装置发出的控制指令。

图1 输电线路在线监测系统数据通道示意图

4.3 主站系统软件结构

依据输电线路在线监测主站系统功能设计，将主站系统软件结构划分成客户端层、Web服务器层以及数据库服务器层三大层次。其中，客户端层主要由浏览器模块组成，系统各项操作大多在此模块开展，拥有不同操作权限的用户，可获取对应不同的功能。Web服务器层主要由Web服务器、数据接入、WCF基础通信模块等组成，Web服务器可实现数据查询及管理功能，可为客户端层提供信息依据；WCF基础通信模块可为Web服务器提供基础通信功能。数据库服务器层主要由权限控制、系统结构、数据库等组成，权限控制可实现对用户权限的设置；系统结构可实现业务逻辑计算机编程语言描述；数据库可实现对系统所需求一系列数据的存储。

5 结语

虽然近年来输电线路状态监测技术得以不断发展成熟，并得到广泛推广，然而因为输电线路分布范围广、数量众多，使得输电线路状态监测技术在实际应用中依旧面临一系列问题。因此，生产运行维护单位及管理部门应当不断钻研研究、总结经验，提高对输电线路状态在线监测技术内涵特征的有效认识，充分结合生产、管理实际需求，结合实际监测应用中存在的问题，逐步改进与完善输电线路状态监测系统建设，积极促进输电线路的安全有序运行[3]。