电力线路在线监测技术探讨

胜利油田分公司物资管理配送中心 朱金粟

随着我国的智能电力线路技术的不断发展，电力线路的作用越来越重要。无论是日常生活中的低压输送电力还是输送电力用的高压线缆，都会由于异常原因而出现损坏。由于其涉及范围广，且一旦出现问题检查时也具有一定的危险性，因此在选择在线检测技术时，要在确保人员安全的同时选择更为优秀的在线监测技术，以大幅提升在线监测的质量和准确度。通常情况下，电力线路监测网络系统采用了由线路监测设备或线路监测基站所组成的二级网络结构体系。线路监测装置通常分为高温监测仪器、导线覆冰监测仪器等。气象环境监测站通常设置于基站塔内，质量监督管理中心则位于本部机房内。

当电力线路中多个系统数据参数在运行时，一般是借助硬件接入方法研究和实现的，这个时候的监测数据还包括系统的运行以及环境的运行等，并且涉及到微风振动以及导线弧锤和舞动。在应用有关监测技术的时候，可按照电力线路整体性数据平台，对数据运行进行全面的分析和管理，进而实现有关数据趋势发展以及查阅和信息预警等。

1 当前电力线路监测技术

1.1 覆冰在线监测技术

覆冰在线监测实际上是对导线覆冰的全局监测，还需提供对高压电力线路绝缘覆冰或在恶劣天气下的实时研究。运用解析方法和数学模型对监测数据进行分析，提前预测冰雪灾害的路径，并将预警信息发送给专业的线路维护人员。

首先，覆冰在线监测技术的使用可尽可能地防止由于各种天气条件造成的断线和冰闪，系统的原理和过程包括：首先需监测导体的倾斜角度或弧锤等方法，然后大力研究数据线和传输线的情况。评估风险系数，给出除冰信息的预警；其次，根据线路拉力，从自身情况出发准确检测覆盖范围。可见绝缘子串首先要装上合适的电压传感器，而且还需对导线覆冰后受到的承载力度进行详尽的监测。在同样的情况下，需先选择使用本地环境的湿度、温度及风向等多种数据信息，且还需将已收集到的信息进行整理后再汇总到监测中心。另外根据数据的分析或是调整需要，先将发出的电力情况提前汇报，从而给出一定的预警信息。

1.2 杆塔倾斜监测技术

在开采煤矿时，矗立的杆塔会受到自然力或重力的影响。当出现岩体错位或地基变形等各种问题时，煤矿的杆塔倾斜将影响电力线路的安全运行。基于此，在GSM系统中需对铁塔倾斜装置进行实时监测，研究杆塔的实际倾斜信息、提前警告，这样就可将杆塔倾斜监测应用到220kV电力线路上，及时检测杆塔的变形或倾斜，保证电力线路的稳定运行。

1.3 导线微风振动监测技术

首先，导线微风振动容易使高压电力线路出现疲劳现象，微风振动从表层看到电力线路的破坏程度，不过此种破坏情况产生的危害性极高，在通过长期积累后对高压电力线路产生的破坏性十分严重；其次，电力线路微风监测系统的主要原理，是通过电力线路导线振动仪可很好地对导线和线夹触点间保持一定间距并进行检测，尤其是在对导线夹的弯曲频率和振幅及与附近风向等有关的气象环境参数，需加大分析力度，体现出力学性质的资料信息，加强电力线路的微风振动平衡状态及延伸输电导线的疲劳寿命等。可见，导线微风振动监测其实在消除微风振动带来影响的基础上，还可为有关电力线路防震设计带来一定的数据信息。

1.4 导线风偏舞动在线监测技术

电力线路导线风偏监测实际上由单元、风偏单元等多种形式组成。安装相关杆塔时，风偏单元应将电线安装在固定位置。气象单元和风偏单元可统一传输风偏角、气象数据和气象倾斜角的各种数据，然后利用数据处理系统完成监测数据的有效处理。此外，风偏在线监测系统的使用，使运营部门能够在异常情况下制定相应的对策。在同样的情况下，在电力线路的设计中需考虑预先设定的预防水平和气候条件等。

1.5 视频在线监测技术

在这项技术中须提前安装在林区或人口稠密地区，当然也需对附近情况进行全面检查，找出电力线路中的各种故障因素，及时处理更正。一般情况下，电力线路在线视频监测应结合视频压缩技术和数据传输技术，充分实现电力线路实际情况或相关参数的监测。但从当前视频检测到的实际状况能看出，仍面临这样甚至那样的问题，如数据传输容量小、现场视频没方法进行管理、信号比较弱等。但在互联网科技高速发展的前提下，通过无线传输能最好地实现电力线路远程监测。

1.6 线路图像的监测

图像监测技术也是一项远程信息技术，通过领先的多媒体技术可更高效地监测信息传输线路的工作状况。一旦线路发生问题会及时告知工作人员，从而及时处理线路运营过程中的安全问题。但由于我国电网线路的日益扩容，加大了线路运营商的巡检与维修压力。在巡视过程中人员会不堪重负、造成更多问题，也阻碍人员有效巡视视场外的偏远地区，会给线路带来一些安全隐患。存储、处理和传输能力是视频监控系统的重点。由于图像监控系统需大量的数据处理，且这些数据是实时传输的，没有太多的时间来整理数据，因此需对图像进行压缩。

收集和压缩图像是图像处理的关键部分。受到传输影响，也需相应的压缩编码方法。只有这样才能有效地传输图像。通过压缩可保持图像信息的准确性，去除冗余和复杂的信息，从而大大减少传输的信息量，减轻传输负载。目前最好的缩小方式一般是硬件缩小和软件系统缩小。但由于软件压缩所耗费资源多且工作效率低下，所以在实际工作中软件压缩使用的较少，主要是硬件压缩。这些图像采集卡可一起捕获、压缩和保存图像，还可移除琐碎的硬件，以便用户可在不了解这些技术的情况下独立工作。可自由使用，也可根据需要设计系统。

2 配电线路故障诊断主要措施

智能定位方法。收集故障的相关信息并整理，逐步缩小故障区域，最终找到定位故障范围的方法。智能定位法是一种利用计算机技术和支持向量机来缩小可能出现故障范围的定位方法，但仍需大量投诉样本和专业技术人员来确定故障位置。

被动定位测量方法。利用行波法、电阻法和区段查找法被动定位，在识别供电线路故障的处理过程中，可利用配网自动化设备实现对用电设备的完整数据监测，明确故障发生的具体路段。区段查找法的准确率非常高。不但能获取最准确的故障区域信息，还能利用信号分析逐步缩短故障区域；当采用阻抗法时，尽管成本极低，但供电、路径电阻及线路负荷状况等均会负面影响阻抗法的判别精度。

主动式定位法。借助主动式定位法首先要了解故障的基本信息，并运用S注入法、中性点脉宽注法和交流综合注入法来分析传回的信号，以分析故障的基本信息。主动式定位法通过信号回传的信号来分析故障的种类、位置等信息。在使用时要根据当前的情况来选择具体的主动定位方法以节省成本，提升故障反馈信息的精度，为及时维修提供了宝贵的时间。

监测定位法。是目前为止精度最高、效果最好的一种故障诊断方式，其原理是利用实时检测系统对经常易发生故障的位置布置检测仪，在故障高发区监测出现信号参数异常的对象，并立即生成故障记录并发出警报，使维修人员能在最短的时间内赶到故障目的地。但这种方法消耗的成本太高且操作复杂繁琐，技术难度也极高。虽然能以最快最好的方式完成故障维修，但并不适用于大范围的应用而只能适用于一些容易出现故障或是一旦出现故障影响极大的重点区域。

综上，由于电力线路在线监测科学技术的逐步推广，电力线路在线监测科学技术的重要意义和实用价值也日益得到了电力企业的肯定。