输电线路覆冰在线监测技术分析

低碳技术　ＬｏＷ　ＣＡＲＢｏＮ　Ｗ０ＲＬＤ　２０１６，ｌ２　输电线路覆冰在线监测技术分析　胡光耀（国网湖北省电力公司荆州供电公司检修分公司，湖北荆州４３４０００）　【摘要】在现如今的电力监测系统当中，输电线路在线监测技术起到了越来越重要的作用，其针对确保输电线路覆冰的在线监测发挥了非常　重要的价值。本文在论述输电线路在线监测技术的基础上，就输电线路覆冰在线监测技术进行了分析。　【关键词】输电线路　覆冰　在线检测技术　【中图分类号】ＴＭ７５　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１６）３６—００６８—０２　ｌ引言　伴随着国民经济的不断发展，我国电力事业取得了长足　因为本身温度很低，加之季节与海拔等要素的共同影响，较易　造成供电线路产生覆冰问题。除此以外，电力从业者在供电路　的进步。但受困于地势、地形、天气等影响因素，我国高压输电　线覆冰厚度的设计初期．未曾考虑到或许产生的天气状况和　工程受到了很大的挑战，其中最困难的一环就是高压输电线　路线的承受水平，以致产生路线覆冰状况。路线覆冰的预警力　路覆冰．．为了改善现今输电线路使用寿命短、无法分布式测　度与状况监视力度均较弱，电力从业者缺少路线覆冰构成的　量、受电磁干扰强等问题，输电线路覆冰在线监测技术显得尤　其重要。　气象状况的把控。对路线除冰技术的研发不充分。未曾第一时　间研究出处理路线覆冰问题的有效举措　２输电线路覆冰概况　２．１输电路线覆冰情况监视的问题　目前，国内电力体系大多运用导线温度传感器、称重传感　３输电线路在线监测技术的概述　３．１输电线路在线监测技术的介绍　通常所说的输电线路在线监测技术，可以理解为在输电　线路上装设仪器设施，对于表征设备的运行情况开展实时的　记录，并且及时传送到监控中心。通过收集每项监测数据，判　别并分析输电线路的运行情况，并且可以预见性的探讨即将　器、倾角传感器、拉力传感器、图像监测等，对我国供电路线覆　冰情况加以监视。称重传感器、导线温度传感器等均在电子监　测传感器的范围，其具有显著的非线性、零点漂移、蠕变等特　点，稳定性不理想，运用时间较短，监测成效不稳固，并且会受　周边环境的影响。而图像监测方式在有风或者有雪的状况下．　镜头较易被打湿，对导线的覆冰状况难以辨识．成像程序也难　以顺应风雪等不良天气，而且图像辨识形成的信息量众多．会　占用较大通信空间　发生的情况，采取科学合理措施，减轻或者消除安全威胁，减　少输电线路的损失，进而实现输电线路的在线监测。可以这样　说．输电线路在线监测技术不但是维护输电线路安全运行的　关键保障．同时也是输电线路状态检修的重要措施。　３．２输电线路在线监测技术系统的原理　（１）在输电线路的在线监测系统构成上．系统大多采取二　级网络结构．包含线路监测基站、监测中心以及线上监测装　置．而线上监测装置包含了导线覆冰检测仪、线温度监测仪　２．２输电线路覆冰的成因　致使供电线路产生覆冰现象的要素众多．一方面是自然　要素，另一方面是人文要素。导致供电线路覆冰的自然要素大　应该明确输电线路在线监测的　致有线路敷设区域的气候条件、海拔等。部分海拔较高的区域　等。②在实际的工作原理当中，国家标准限值：闪变值０．６４８，小于限值０．７８７，满足国标要求。　５结论　经分析．建议使用ＳＶＧ作为电压无功动态补偿控制方　式．在光伏电站ｌｌＯｋＶ升压站３５ｋＶ母线上安装２ＯＭＶａｒ的　⑧京能光伏电站在迈陈站１１０ｋＶ母线并网点的谐波状况为：　谐波电压总畸变率３．４８％，大于２％的国标限值，其中２３、２５　次谐波电压畸变率大于国标限值；注入电网的１７、１９、２３、２５　ＳＶＧ装置　该方案可以大大提高光伏电站并网点的电压和无　次谐波电流幅值大于国标限值。（垒）京能光伏电站在迈陈站　功控制能力．保证光伏电站在并网点（１１０ｋＶ迈陈变电站ｌ＃　１１０ｋＶ母线并网点的三相电压不平衡度低于１．３％国标限值，　满足电能质量国标要求。　母线）的电压波动值小于国标限值２．５％．谐波电流和谐波电　压满足国家标准的要求。并提供动态的电压支撑，提高光伏电　４电能质量控制措施　综上所述．京能光伏电站应采取适当补偿措施．以减小电　压波动，抑制谐波，控制并网点的无功潮流，使得京能光伏电　站运行满足《光伏发电站接入电力系统技术规定》（ＧＢ／　Ｔ１９９６４－２０１２）的要求　站低电压功率穿越能力．改善系统的运行性能．提高光伏电站　发电效率　参考文献　¨１广东电网公司湛江供电局“十三五”电网规划．　无功补偿装置有两种：ＴＣＲ型动态无功补偿装置ＳＶＣ、动　态无功发生器ＳＶＧ。针对光伏电站动态无功补偿应配置的无　［２］韦钢，吴伟力，胡丹云．分布式电源及其并网时对电网的影响ｌ　Ｊ１．高　电压技术，２００７，３３（１）：３６～４０．　功容量进行计算。　［３】余萃卓．分布式电源并网系统对地区电网的影响．科技致富向导，　２０１３（２２）．　控制方案中２０ＭＶａｒ的ＳＶＧ其无功补偿容量为±　【４］孔祥平，张哲，尹项根，王菲，何茂慧．含逆变型分布式电源的电网　２０ＭＶａｔ．投入后动态无功补偿范围从感性２０Ｍｖａｒ到容性　２ＯＭＶａｒ。可完全满足光伏电站（包括１１０ｋＶ出线）的无功需　故障电流特性与故障分析方法研究．中国电机工程学报．２０１３（３４）．　求，在保障最佳发电方式（光伏逆变器功率因数为１．００）下，提　收稿日期：２０１６—１２—１２　高光伏电站并网点无功电压控制能力．并优化光伏电站运行　作者简介：梁永超（１９８４一），男，电气工程师，本科，主要从事变　的电压质量．保证电网连接点的电压波动满足国标要求　电运行工作。　ＬｏＷ　ｃＡＲＢｏＮ　Ｗ０ＲＬＤ　２０１６，ｌ２　低碳技术　具体参数，它的技术参数重点包含了环境运行参数以及设备　导致单位线长的覆冰荷载计算结果偏大　运行参数，而输电线路在线监测技术系统是利用参数分析与　结合风偏平面与垂直平面的静力学探讨．在风偏平面当　信息采集来实现对于输电线路的管理与监测．工作人员可以　中创建竖直方向上的静力平衡方程．方程求解之后得到单位　通过查阅信息参数，对可能产生的问题作出提前预警。　线长的覆冰荷载．进一步得到等效覆冰厚度　科学的称重法导　４系统结构　线等效覆冰厚度计算流程如图２。在图２当中，第一步在迭代　监测终端可以实时测量线路悬垂绝缘子的倾角、耐张串、　过程当中让导线长度不受覆冰厚度影响而受风偏影响．得到　串拉力、风偏力亦或是悬垂串导线线夹出口的倾斜角度、终端　的结果代入到下一步迭代中，最后收敛在某一数值左右．该数　杆塔周边的气象状况（风向、风速、相对温度及湿度）、导线的　值就是等效覆冰厚度　温度、泄漏电流等有关参数，依托通讯体系传送到主站，主站　的后台系统联系静力学核算方式核算出供电路线的覆冰厚　设计参数　二二Ｅ＝＝　时监渊参数　度，在等效覆冰厚度和设置覆冰厚度近似时发出警示。　等效覆冰厚度是指联系供电路线垂直档距内实际测量的　垂直拉力数值或者导线倾斜角度来计算导线的负载．之后转　化为供电路线设计标准下的等效冰厚．也就是路线为均衡覆　冰，覆冰类型是雨凇，密度大概是０．９×１０－３ｋ　ｍ　。因此，等效　冰厚并非供电路线的真正冰厚　核算的模型能够依据覆冰类　别的差异得到有一定差别的等效覆冰厚度．可是各种等效冰　厚的负荷影响是不发生变化的。目前。供电路线覆冰网络监控　的报警经过等效冰厚度在设置冰厚中所占的比重当做阈值．　阈值要进行实验　图１系统结构　５监测方法　５．１光纤传感技术　基于光纤传感技术的高压输电线路覆冰状态的监测系统　主要由这几部分构成：装设有监控程序的光纤光栅应变传感　器、光纤光栅波长解调仪、电子计算机等。宽带光信号源自于　宽带光源，通过隔离器与耦合器．最终传输到传感光栅上．把　此些光纤光栅波长加以选择后，多种波长的窄带光被反射．然　后由波长解调仪负责接收。当光纤光栅的温度与负载有显著　改变时，光栅解调器的测量波长也会产生显著变化，且把信息　传输给电脑加以剖析处理，得出压力分布情况，进而剖析供电　路线的目前状况。基于光纤传感技术，和ＯＰＰＣ、ＯＰＧＷ结合运　用，会让该监测项目更为健全。要与ＯＰＧＷ技术综合应用．主　要是由于其能够在覆冰溶解方面发挥显著作用。在高压供电　路线覆冰改造工作中，运用光纤传感技术全面监控高压供电　路线覆冰状况．在变电站通讯机房中的电脑屏幕上会显示监　测信息．高压输电的有关负责人员采用远程的方式接收此些　信息，能够全面掌握导线光栅点的变动状况、温度状况。　５．２称重法　考虑到导线在覆冰之后绝缘子串顺线倾角会产生显著变　化，创建水平张力静态平衡方程得到覆冰和风的总荷栽．总荷　栽减去风荷栽等于覆冰荷载，就可以得到单位长度的覆冰荷　载。该模型没有将导线的风偏考虑在内．总荷载减去水平方向　风荷栽也不符合力学的规律，风荷载受到风向、风压不均匀系　统、导线布置等经验值干扰较大。可以创建静荷载平衡方程．　覆冰荷载＝拉力传感器测得总荷载一（导线自重荷栽＋风荷栽），　覆冰荷载／垂直档距：单位长度覆冰荷栽　该模型的总荷载与　水平方向的风荷载不符合力学规律．风荷载也会干扰到覆冰　结算结果。在覆冰严重的条件下实际线长跟垂直档距差距大，　Ｉ虱偏　内参数汁罅　建就平衡靠棚　训　辣等效ｌ鬟冰雕靡６　≥　怒　般糨冰岸艘ｂ　图２输电线路等效覆冰厚度计算流程图　５．３模拟导线法　装设与路线导线材质相同、规格相同的模拟导线．采用量　测模拟导线的厚度和称重的方式来明确覆冰水平．此种方式　适用于外观冰站内的量测导线覆冰状况．依托长时间积累的　监测信息来探究线路的覆冰机理。为了让网络监测具有和现　实路线相同的气候状况．可在供电杆塔上挂上模拟导线进行　智能量测，从而核算出改杆塔真正的冰厚　６结语　总之，国内的电力系统受气候、地质等诸多要素的影响，　难以有效监测线路状况，特别是难以监测线路覆冰状况．其始　终是国内电力公司发展的制约要素。运用科学的在线监测方　法，能够让此问题得到很好的解决。电力从业者依托在线监测　技术，可以全面掌握供电线路的实际状况．能够全面把控供电　线路的冰厚，之后确定科学的处理计划．全面满足电力体系对　供电路线即时情况监测的需要，大幅提升了供电的稳定性与　可靠性　参考文献　［１］李立馓，阳林，郝艳捧．架空输电线路覆冰在线监测技术评述［ＪＪ．电　网技术，２０１２（２）．　［２］李成榕，吕玉珍，崔翔，等．冰雪灾害条件下我国电网安全运行面临　的问题［Ｊ】．电网技术，２００８（４）．　【３１￣＇１春城，刘伎．输电线路导线覆冰机理及雨化覆冰模型［Ｊ］．高电压技　术．２０１１（１）．　收稿日期：２０１６—１２—１１　作者简介：胡光耀（１９８７一），男，本科，主要从事输电线路运维　检修工作。