[发明专利]电网输电线路监测方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及输电设备技术领域，特别是涉及一种电网输电线路监测方法和系统。

背景技术

高压架空输电线路容易受到气象环境(如大风、冰雪等)和人为因素影响而引起故障，从而导致输电线路设备损毁，影响输电线路的安全运行，严重时还会导致大面积电力供应瘫痪，给国民经济造成重大损失。比如，由微风造成的微风振动、导线风偏是高压架空线路上普遍存在的隐患，是造成高压架空输电线路疲劳断股的主要原因；强风条件造成的线路舞动一旦形成，持续时间一般可达数小时，对高压输电线路会造成极大的破坏作用；雨雪天气造成的线路覆冰，杆塔拉线更容易结冰，且对称的拉线结冰往往不平衡，会导致杆塔的倾斜，这也是输电线路安全保障的巨大隐患。

输电线路微风振动、舞动、覆冰、风偏、污秽、雷击等故障现象，大多数受当地恶劣气象环境影响所致。我国地域广大，输电线路具有危险点分散性大、距离长、难以监控维护等特点，由气象台提供的对某个地区的定时定点监测记录并不能完全准确地反映特定输电线路走廊的气象条件。另外，输电线路走廊历史气象数据完全一片空白，给输电线路故障判断、预防及研究带来了一定的困难。

2005年春节前后华中地区出现极为罕见的冻雨、雨雪天气，特别是湖南、湖北两省分别遭受了50年以来大面积、长时间、高强度的输电线路覆冰自然灾害，造成华中电网500kV变电站发生设备故障5次，500kV交直流输电线路共跳闸18条69次。2008年1月，全国南方十几个省市遇到了罕见的冰雪天气，输电线路受覆冰等影响出现大面积事故停电，给人民生活和社会造成十分严重的不良影响。湖北、湖南、河南、江西、四川、重庆、浙江、安徽、福建、江苏等地电网实施损失严重，造成36740条10kV及以上电力线路、2016座35kV及以上变电站停运，10kV及以上杆塔倒塌及损坏310321基，其中110-500kV8381基，从而导致电力供应短缺，出现大面积停电状况。仅国家电网公司经营范围就有545个县(区)、2706万用户用电受到影响，其中80个县(区)供电几乎全部中断，直接财产损失104.5亿元。

恶劣极端天气、外力破坏等对电力安全生产、线路及塔基的安全具有重要影响。因此，全方位监控线路和电网的运行状态，对于提高电力系统的安全性、可靠性、稳定性、经济性十分重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种电网输电线路监测方法和系统，以全方位监控线路和电网的运行状态。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于电网输电线路的监测系统，包括：第一综合传感器，布设于两个杆塔之间输电线路的中间位置，包括高度计、第一加速度传感器、温湿度传感器和雨量传感器；第二综合传感器，布设于输电线路电缆接头处，包括泄露电流传感器、拉力传感器和风速风向传感器；第二加速度传感器，布设于输电线路电缆接头到第一综合传感器之间输电线路的中间位置。

在一个实施例中，监测系统还包括数据处理装置，数据处理装置包括：弧垂状况获取模块，用于根据高度计的测量结果、输电线路的静态信息、传输容量以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象条件获取输电线路的弧垂状况；风偏角获取模块，用于根据高度计和第一和第二加速度传感器的测量数据，以及温湿度传感器和雨量传感器测得的微气象条件，获取输电线路的风偏角；运动轨迹获取模块，用于根据第一和第二加速度传感器的测量数据获取输电线路的运动位置轨迹；振动水平及疲劳寿命获取模块，用于根据第一和第二加速度传感器的测量数据、风速风向传感器的测量数据和温湿度传感器的测量数据获取输电线路的微风振动水平和疲劳寿命；舞动状态获取模块，用于根据加速度传感器的测量数据获取输电线路的最大受力情况，融合最大受力情况、高度计的测量数据和微气象条件获取输电线路的舞动状态监测结果；覆冰情况获取模块，用于根据泄露电流传感器和拉力传感器的测量数据对输电线路的覆冰情况进行监测。

在一个实施例中，风速风向传感器为全固态小型超声波共振型风速风向传感器。

在一个实施例中，监测系统还包括：视频监控装置，布设于输电杆塔上，将对输电线路进行监视的信息通过无线通信网络传送给监控中心。

在一个实施例中，监测系统还包括：骨干节点，接收第一综合传感器、第二综合传感器和第二加速度传感器的数据，并通过通信网络传送第一综合传感器、第二综合传感器和第二加速度传感器监测的数据。

在一个实施例中，监测系统还包括：包含于第一综合传感器、第二综合传感器或第二加速度传感器的通信模块，用于将第一综合传感器、第二综合传感器或第二加速度传感器的监测数据通过通信网络传送给监控中心。