可扩展式高压输电线路光纤点式传感网络技术研究

针对高压输电线路运行状态监控采用有源电信号传感器存在的问题,以高压输电线路准分布式全光监测网络的设计和架构为例,基于FBG光纤传感、波分复用光纤信号传输和光纤网络拓扑技术,架构了新一代可扩展式无源输电线路全光监测网络,实现了单根光纤通道监测一条输电线路上多基杆塔的导线温度、金具温度、导线微风振动、绝缘子状态、杆塔倾斜等状态量。对比传统光学检测技术,并通过现场挂网式运行结果表明,该技术可实现多基杆塔状态监测,可满足电力系统安全稳定运行需求。     

输电线路综合在线监测系统设计

输电线路是电力系统的重要组成部分。为提高输电线路的管理水平,增强电力系统运行的可靠性,迫切需要建立一套性能可靠,功能丰富的输电线路状态检修系统。通过对流过超高压输电线路绝缘子表面的泄漏电流电气特征量、环境气象信息、输电导线重力、应力等物理量及图像信息的监测,利用试验建立的评定模型,实现对输电线路积污、覆冰、积雪、风摆等状况的实时监测,减少人工巡线的工作量,减少污闪事故的发生,提高供电系统的可靠性,为状态检修提供辅助决策并实现与其他系统的信息共享。     

智能电网输电线路在线监测系统设计与应用

随着科技的发展,工农业对电能的需求增大,传统的输电线路无法满足有效传输的要求。针对此问题,各国对智能电网的建设高度关注,我国也制定了智能电网综合发展战略方案。在线监测输电线路故障成为电网发展的必备要求。因此,本文提出了一种基于嵌入式计算机技术的输电线路故障监测系统设计方案,采用TMS320F2812和S3C2440双CPU总体架构。在硬件设计方面,选用了合适的芯片和进行了合理的原理图设计。在软件设计方面,按照软件工程的步骤进行功能分析,并进行了模块化的软件设计。设计包括DSP数据处理系统、ARM系统和上位机监测软件。     

架空输电线路过电压在线监测系统

现有的过电压在线监测装置主要是针对变电站内的电气设备进行设计的,然而架空输电线路上的过电压与变电站内的过电压,其波形和幅值差异较大。同时,现有的故障录波器受自身功能的限制,不能对快速变化的过电压进行数据采集。因此提出了一种架空输电线路过电压在线监测系统,并对该在线监测系统进行硬、软件设计,分析了各部分组成结构和工作原理,同时提出了软件设计思想和运行流程图。对该装置进行性能测试,结果表明该在线监测系统在工频和冲击电压下,传感器测量精度高,嵌入式监测装置数据采集和储存可靠,与地面工作站通讯良好。     

基于分布式光纤传感技术结合维纳滤波的架空线路舞动监测方法

电力系统中输电线路由于天气影响极易产生舞动现象,威胁电网安全运行。针对这一现象提出一种基于分布式光纤传感技术结合维纳滤波的架空线路舞动监测方法。通过分析沿导线内光纤传播的后向瑞利散射信号得到架空线缆的舞动信息,经过正交解调算法实现舞动定位与舞动波形重构,同时结合维纳滤波算法消除由于波形重构存在的相位漂移和环境噪声。仿真及实验测试结果表明,该方法能直观地呈现整条线路舞动状况,并在舞动信号频率为0.8 Hz的情况下,成功消除了0.05 Hz的低频漂移信号,将信噪比提高了9.89 dB,减少了环境噪声的影响。该方法对架空线路的舞动监测提供了一种新的思路。     

微风振动预警在输电线路在线监测系统中的应用

针对导线微风振动给电力系统带来的危害,研究了输电线路的微风振动预警功能,利用IEEE标准中测量输电线路悬垂线夹89mm处弯曲振幅的方法建立了输电线路的疲劳损伤模型,在此基础上利用高速采样机制采集到的数据计算了线夹出口的动弯应变,结合输电线的许用应变值判断出输电线路的微风振动状态,设计出了输电线微风振动监测的应用系统,并给出轻度、中度和重度振动三个级别的告警信息。实际运行结果表明,该系统具有较好的预警效果。     

架空输电线路覆冰在线监测系统的研究与实现

针对架空输电线路覆冰在线监测要求准确反映线路的覆冰状况,根据耐张塔和直线塔的不同结构特点,综合利用拉力、导线和绝缘子倾角的参数,较全面地考虑风偏因素影响,分别建立了耐张塔耐张塔和直线塔直线塔覆冰监测模型,提出了依据覆冰厚度与覆冰速度相结合的综合覆冰报警方案,并将覆冰模型及报警方案应用于实际监测系统,运行结果表明其满足输电线路覆冰告警和预警双重化功能要求。     

基于分布式光纤传感的漏水点在线监测研究

箱式变电站等户外供电设施在恶劣天气影响下可能发生漏水,影响供电设备的安全稳定运行,因此,对供电设施漏水在线监测十分必要。针对上述需求,本文研究了用于户外供电设施的分布式光纤漏水在线监测系统,该系统通过主动加热“光纤-铜丝”复合缆,加热周围介质,利用光纤获取周围介质中含水区域与不含水区域的降温趋势差异,判别漏水区域。经模拟实验测试,本系统漏水点监测分辨率达0.01m,能够定位漏水位置并评估漏水区域范围,为避免由于漏水造成的箱式变电站等户外供电设备故障、保障户外供电设施的正常运行提供了支撑。     

基于分布式光纤温度传感技术的渗流监测试验

为实现实时、长距离和分布式的渗流监测,基于分布式光纤温度传感技术定位原理,设计了室内渗流监测模型及理想的提高渗流监测空间测量精度的光纤布置方式,通过对埋置于粘土、砂土以及均匀混合土壤中的光纤进行加热模拟渗流试验,对比分析不同渗流量下光纤温降情况,说明光纤布置方式的合理性及渗流定量监测的可行性,并给出了提高温度测量精度及压实效果的有效措施。     

光纤传感技术在土木工程健康监测中的应用

针对传统结构的监测仪器存在的缺陷,光纤传感技术正逐步取代传统监测技术应用于土木工程结构健康监测,对单个物理量进行测试已取得可靠成果。但是,通过采用同一根光缆同时监测结构多种物理量来评价工程结构安全与健康,即联合监测在国内并不多见。介绍了分布式光纤传感技术的优势及测试原理,结合工程实例,研究了分布式光纤传感技术应用于土木工程结构健康监测的方式,并探讨了存在的主要问题及解决办法。研究结果表明,该技术应用于结构安全与健康监测是可行的。     

光纤传感技术在大坝安全监测中的应用探讨

基于光纤传感器的基本原理,分别介绍了其在坝体温度及渗漏、坝体裂缝及边坡变形、面板挠度及坝体沉降安全监测中的应用技术,并预测了光纤传感技术的应用前景,研究结果可为大坝建设提供技术参考。     

输电工程水土流失监测技术研究

为了精确高效地监测输电工程水土流失情况,制订相应的水土防治措施,构建了水土保持在线监测系统。以超声测距原理为理论基础,设计了水土保持超声测钎装置,并给出了表征水土流失的土壤侵蚀模数计算模型,考虑到测钎原始数据受到环境等因素的影响,会存在一些奇异数据,给出了处理测钎原始数据的详细过程。以青海—河南特高压直流输电工程为例,应用该系统来研究输电走廊的水土流失情况。结果表明,该分析方法可以有效地满足输电工程对于水土保持监测的要求。     

基于分布式光纤传感技术的移动式堆石坝面板塌陷探测方法

混凝土面板堆石坝面板的工作状态直接关系到大坝的安全运行,水下面板缺陷的探测是长期关注的难点问题。利用光纤分布式传感技术,研制了一种新的移动式面板塌陷检测装置,通过特殊光纤布制成的传感布,制作可移动式感知设备,感知面板塌陷处光纤在水压力作用下的应变变化,实现了水下面板塌陷的探测,并可通过光纤的异常应变信号,确定缺陷位置和大小。模型试验结果表明,该方法具有较强的水下面板塌陷探测能力,能检测面板的塌陷位置和范围并可视化。     

输电线路设备状态监测系统

介绍了嘉兴电网基于多种接入技术的图像视频的输电线路状态监测系统的总体架构和基于IEB的PI数据访问服务以及系统物理架构.输电线路状态监测系统集成了多种图像视频的应用,在监控后台集中展示和分析,实现了多视角,多方位、全面而客观地展现电网的运行状态.     

基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术及应用

2015年北京地区输电线路发生严重覆冰跳闸故障,给社会造成了巨大的经济损失。为提高北京电网防冰抗冰能力,基于分布式光纤的架空输电线路覆冰监测技术,监测了北京地区110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线和500kV昌海线的覆冰状态,解决了北京地区主要易覆冰区域线路覆冰监测问题,并有效监测到2016年2、11月两次输电线路覆冰现象。经现场勘查,该技术所反映的覆冰过程、发展趋势、覆冰厚度与人工观冰、现场实际勘查情况相符,验证了该技术的有效性与准确性。     

基于SAR和GIS输电线路广域监测系统设计及应用

为了能够大范围、广角度地对输电线路进行监测,基于高分辨率合成孔径雷达（SAR）和遥感与地理信息系统（GIS）设计了输电线路广域监测系统。该系统以遥感监测的输电线路铁塔、输电走廊地形、违章建筑和广域火灾等雷达影像为基础,以三维GIS为平台,实现监测信息的显示、储存、分析、预警、灾后评估和决策功能。应用结果表明,该系统虽有不足,但广域监测效果及应用前景较好。     

基于物联网的智能电网在线监测技术

为保障智能电网安全稳定运行,本文提出了一种基于物联网的智能电网在线监测技术,在智能电网监控平台结构框架分析的基础上,探讨了智能电网在线监测系统构建中物联网技术的应用思路,确定了监测方式,并从功能界面设计、系统运用测试两个方面展开了基于物联网的智能电网在线监测系统设计与实现探讨,验证了此种物联网技术在智能电网在线监测系统中的运行成效。     

基于输电线路最大输电能力的输电网合理利用率评估

能源转型背景下新能源的迅猛发展给电力系统带来更多不确定性,如何评估在此形势下电网规划方案的合理性是一项重大挑战.输电线路利用率是评价输电资源利用的关键指标,但传统利用率指标通常以热稳定极限功率为参照,忽略了电网运行状态对线路输电能力的影响,无法从指标本身分析输电资源利用水平受限的原因.在系统安全约束限制下,输电线路最大...     

基于关键链的输电线路施工进度预测模型设计

以加强输电线路整体建设和管理为目的,对输电线路施工的整体进度进行研究,提出并设计了基于关键链的输电线路施工进度预测模型。分析影响输电线路施工进度的因素分析,综合考量资源约束与时间约束生成的关键链替换关键路径当作施工瓶颈,引入模糊方法对关键链下输电线路施工进度进行预测。利用模糊数描述主观预测具备的模糊性,采用梯形模糊数表征施工工程整体时间,得到工程最可能的进度时刻。在安排好工程各项工作整体顺序的前提下,利用正推法、逆推法设置各个工序时间参数,同时对其总时差进行计算,选择总时间最长的线路当作计划中的关键路径。以缩短工期为目的,结合施工进度预测和关键路径确定,分别通过项目进度计划、缓冲区确定、工程进度控制等关键模块对输电线路施工进度和日常安排进行管理。实验结果表明,该模型与实际工况拟合度高,预测时间较短,整体可靠性优于当前相关成果。     

基于220 kV输电线路交流短路融冰技术方案研究

冰灾是输电线路面临的最大威胁之一,而融冰技术是防止及减轻冰灾、确保线路安全运行的重要手段.深入讨论了220 kV线路交流融冰技术的基本原理和方案,分析了各方案的利弊.通过广西电网220 kV沙塘-侯寨线路的实例分析计算,提出了初步交流短路融冰方案,供借鉴.