[发明专利]一种输电线路评估诊断系统和方法

权利要求书

1.一种输电线路评估诊断系统，其特征在于，所述系统包括用于采集前端数据并协同处理的感知层、用于数据传输的网络层和用于数据监控与状态监听应用层；所述感知层包括WSN-AMI协作模式采集传输模块、WSN-ADO线路故障定位模块和WSN-ATO环境监测模块，所述网络层包括多源异构拓扑控制及网络性能优化模块，所述应用层包括客户端监控网络管理模块；各模块都连接到输电线路评估诊断网络；

所述WSN-AMI协作模式采集传输模块包括群传感器模块、无线2530节点模块和数据接口模块，所述无线2530节点模块控制群传感器模块结合IEEE1588同步协议与拓扑控制采集现场电力数据以及环境信息，并通过数据接口模块与网络层通信；

所述WSN-ADO线路故障定位模块用于利用故障相相邻节点间故障电流幅值差与对应非故障相相邻节点间故障电流幅值差之比，结合节点无线传输能量衰减和电能质量评估，实现故障精确定位；

所述WSN-ATO环境监测模块用于采集输电线路的运行环境数据和线路铁塔的运行环境数据，所述数据包括输电线路各个节点的电压、电流、电量、功率、频率、功率因数、相位、谐波、电力失压、电力欠相、电力窃电，以及温度、湿度、覆冰、风偏、雷击、输电塔边风速和雨量、张力、应力、盐密程度、弧垂、位移与加速度；

所述多源异构拓扑控制及网络性能优化模块用于通过拓扑控制和傅里叶算法数据压缩进行数据传输，将所述感知层采集到的数据发送到应用层，并将应用层发送的指令传输到感知层；

所述客户端监控网络管理模块用于对感知层采集到的数据进行脉动分析，根据分析结果对输电线路进行评估诊断，并通过互联网固定端口、IP远程监控输电线路现场。

2.根据权利要求1所述的输电线路评估诊断系统，其特征在于，所述网络层还包括心跳检测的故障自动监控模块，用于通过发送与接收心跳包来检测节点或节点之间的网络是否发生故障。

3.根据权利要求1或2所述的输电线路评估诊断系统，其特征在于，所述群传感器模块包括电流互感器、电压互感器、加速度传感器、温度传感器、湿度传感器，覆冰检测传感器、风速传感器、张力传感器、盐密检测传感器、弧垂传感器、位移传感器。

4.一种输电线路评估诊断方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、在感知层采集输电线路的电力数据、电力异常数据和环境数据，所述电力数据包括输电线路各个节点的电压、电流、电量、功率、频率、功率因数、相位和谐波，所述电力异常数据包括电力失压、电力欠相和电力窃电，所述环境数据包括温度、湿度、覆冰、风偏、雷击、输电塔边风速和雨量、张力、应力、盐密程度、弧垂、位移与加速度；

B、通过网络层将采集到的数据发送到应用层；

C、在应用层对感知层采集到的数据进行脉动分析，根据分析结果对输电线路进行评估诊断，并通过互联网固定端口、IP远程监控输电线路现场。

5.根据权利要求4所述的输电线路评估诊断方法，其特征在于，在所述步骤A中，具体包括：

A1、通过电流互感器和电压互感器实时采集输电线路的电压和电流，并对采集到的电压和电流进行滤波，利用2530无线节点将滤波后的电压和电流数据转发至网络层；

A2、根据所述电压和电流数据计算得到电量、功率、频率、功率因数、相位和谐波，并检测电力异常情况，将数据汇总并通过无线网络队列形式传输至网络层；

A3、采集环境数据，并将所述环境数据以定时打包的形式传输至网络层，传输优先级降低一级。

6.根据权利要求5所述的输电线路评估诊断方法，其特征在于，在所述步骤A中，还包括：利用故障相相邻节点间故障电流幅值差与对应非故障相相邻节点间故障电流幅值差之比，结合节点无线传输能量衰减和电能质量评估，实现故障精确定位。

7.根据权利要求4所述的输电线路评估诊断方法，其特征在于，在所述步骤B中，具体包括：通过拓扑控制和傅里叶算法数据压缩进行数据传输，将所述感知层采集到的数据发送到应用层，并将应用层发送的指令传输到感知层。