输电线路融冰过程监测系统的设计与实现

研发的基于GSM SMS和Zigbee网络的输电线路融冰过程监测系统,可同时监测线路微气象条件(温湿度、风速、风向、雨雪及气压等)、线路覆冰状况(覆冰导线的重力变化、绝缘子倾斜角、风偏角、导线舞动频率等)和运行导线状态(温度和电流)3方面信息,运行人员可根据这些监测数据进行线路融冰特性和温升特性的研究,从而实现了对融冰启动、融冰过程和融冰效果的自动监测。     

智能变电站电容型设备绝缘状况在线监测

为保证变电站内电容型设备安全可靠的运行,设计研发了一套智能变电站电容型设备绝缘在线监测系统。系统遵循IEC61850协议给出具体软硬件设计,采用IRIG-B码同步时钟实现设备的异地同步采样,运用智能电子设备（intelligent electronic device,IED）实现设备之间数据的无缝连接,通过故障诊断算法对采集的数据进行分析,进而判断设备的绝缘情况。运行结果表明,该系统可以精确地测得电容型设备的泄漏电流、介质损耗、等值电容等反应电容型设备运行状态的信息,并可通过IEC61850协议将数据传输至在线监测数据中心。     

智能型绝缘测试仪的设计

设计了一种新型的智能型绝缘测试仪,给出电源、升压、倍压、采样、计算和显示等单元的软硬件设计,分析了测量中出现的问题与解决的方法.     

钴基合金-碳化钨复合涂层的耐蚀性能

用真空熔烧法制备与钢基体牢固结合的钴基合金-碳化钨复合涂层，用自设计的振动装置(振动频率为1Hz)在10％HCl或10％NaOH溶液中进行室温全浸泡振动腐蚀试验。结果表明，钴基合金-碳化钨复合涂层在腐蚀液中耐蚀性要远远高于45钢，其中添加15％WC的涂层耐腐蚀性能最好；腐蚀出现在硬质相与基体的交界处，属于晶间腐蚀。     

考虑外表面污秽影响的避雷器在线监测技术

避雷器是防止电力设备受到雷击损害的重要设备,其运行环境比较恶劣,原有的在线监测方法不考虑避雷器外表面污秽对监测效果的影响,测量精度低。基于避雷器外表面污秽的情况,设计了一种氧化锌避雷器在线监测装置。装置采用谐波分析法和双"AT"法结合的方法监测避雷器泄漏电流,并通过光纤传感器监测避雷器外表面的污秽度,通过污秽度修正泄漏电流,提高装置的测量精度。此外,通过遗传算法优化神经网络,使光纤传感器测量污秽度可以更准确地计算出等值盐密。     

利用过渡电阻特征的超/特高压输电线路电弧性故障及熄弧时刻识别

输电线路的瞬时故障多为电弧性故障,可靠确认电弧性故障的电弧熄灭时刻有利于提高重合闸的重合成功率。在利用ATP软件Models模块建立故障一次、二次电弧模型的基础上,提出了利用故障电弧阶段至重合前的故障信息计算故障过渡电阻以识别电弧性故障的电弧熄灭时刻。电弧性故障在二次电弧阶段其过渡电阻呈现高度非线性,利用过渡电阻计算值标准偏差能够有效识别电弧性故障与非电弧性故障;电弧熄灭后其过渡电阻计算值近似无穷大,利用过渡电阻计算值能可靠确认电弧性故障电弧熄灭。大量ATP仿真分析表明,利用所提出的电弧电阻非线性特征的判据能有效识别电弧性故障并确认故障电弧熄灭时刻,为实现自适应重合时间进而提高重合成功率提供了有益的理论基础。     

输电线路导线微风振动在线监测技术

为有效避免由输电线路导线微风振动引起的导线断股事故,设计了一套微风振动在线监测系统来实时监测导线的微风振动信息。系统采用悬臂梁式传感器测量导线的弯曲幅度,并根据弯曲幅度,采用峰峰值法和快速Fourier变换(FFT)等方法,计算出导线振动的频率与振幅以及导线的动弯应变。研究表明,悬臂梁式传感器可以准确测量频率1～150Hz的小幅振动信号,峰峰值法可以准确计算出导线微风振动的振幅,而快速Fourier变换可以准确计算出导线振动的频率。根据研究结果可知,该系统采用的测量方法和建立的数学模型可以准确计算出导线的动弯应变值,并能实现输电线路疲劳故障的预警。     

在线监测和GIS用于输电线路管理系统

为了加强输电线路状态运行管理,介绍了线路管理系统的数据结构、系统建立方法后分析了系统的功能:安排定期的线路巡视;及时采取措施预防突发事故的发生,实现输电线路的状态监测、状态巡视、状态检修等;对设备的基本参数和经验数据进行自动修正,并通过嵌入的各种算法、模型结合GIS系统绘制该地区的电子污区分布图、覆冰分布图等。实际运行证明,该系统对线路的安全运行起到了监测作用。     

EPON+WiMAX融合网络在输电线路在线监测系统中的应用

输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要内容,通信网络在输电线路在线监测系统中占有举足轻重的地位。鉴于无线公网GSM/GPRS/CDMA/3G接入方式与监控中心进行通信,存在信号稳定性、安全性、保密性较差、传输不及时、传输速度慢、后期通信费用高等问题,对电力系统安全运行造成一定的威胁。针对大跨越输电线路在线监测平台项目,设计了基于电力系统的EPON+WiMAX专用通信网络。为使EPON系统和WiMAX系统分别独立运行,便于维护,而且不用改变原有技术体系的任何组成部分,综合考虑各方面因素,采用EPON+WiMAX独立架构的融合网络。同时采用风光互补供电电源,保证大跨越线路在线监测平台在任何恶劣天气情况都能可靠供电。目前,大跨越线路在线监测系统运行效果良好。