摘要：在我国电网快速发展的背景下，输电线路规模愈来愈大，其运行环境也变得愈来愈复杂。要保证整个电网安全运行，提升输入线路稳定性也就成为了必然。输电线路安全问题较为复杂，如导线运行温度过高、风偏放电、微风振动、杆塔倾斜等仅依靠肉眼观察是很难发现的。要解决上述问题，就必须充分利用相关监测手段。
关键词：输电线路；在线检测技术；应用
引言
输电线路在电能输送中起到关键作用，若是输电线路出现问题不仅仅会引发电力系统故障，严重时还可能造成电网事故，为此，确保输电线路运行安全至关重要。为了确保输电线路能够顺利运行，我国已经采用了严密的监测技术———在线监测技术，对输电线路的运行情况进行实时监测，提高电网运行的稳定性。
1在线监测技术的概述
输电线路在线监测技术的应用机理如图1所示。
图1输电线路在线监测技术的应用机理
对于输电线路来说，在线监测主要是指根据系统运行过程中的状态实时采集其运行参数，并对所采集的信息进行综合分析，从而实现对系统中所有设备状态的判断和估计。在线监测技术的应用能够实现对线路中故障的提前识别，对故障部位和故障类型进行准确判断，从而为设备检修提供可以参考的数据支持。在线监测系统是目前输电线路中应用最为广泛的管理模式，克服了传统设备维修方式的缺陷，提高了设备维护的质量和效率，为电力企业的经营创造了较高的经济效益。
将在线监测技术应用在输电线路中具有一定的必要性，其在保障输电线路运行安全上发挥着重要作用。为了进一步规范输电线路在线监测技术的应用，在线监测装置应满足以下基本要求：①充分考虑到输电线路运行人员在高空作业环境下安装工作开展的便捷性和安全性；②安装标准确定数据传输方式和存储方式，以便对在线监测数据进行统一管理；③确保所安装的装置不能成为影响线路运行安全的隐患，同时也应避免其对线路机械性能的可靠性造成影响；④所安装的装置应满足基本的电晕要求和无线电干扰要求，以保障线路电气性能的稳定性；⑤安装位置应具备较强的适应性和抗磁性，且无需外在电源，免维护，以降低输电线路后期维护成本。
2输电线路在线监测内容分析
2.1图像监测
图像监测是输电线路在线监测的基本手段。通过视频图像对输电线路周围环境进行全天候监控，能够随时了解输电线路危险点、导线舞动、风偏变化、悬挂异物、塔材等情况。
2.2温度监测
导线温度与其载流量密切相关。除此之外，导线温度与环境温度、气候条件、风速等也存在紧密关联。客观上来看导线的最高允许温度（70℃）是一个理论值，其结果是相对保守的。在实际环境当中，设定值远高于理论值。换句话说，导线允许流量实际值与规定值之间存在着隐形容量。需要借助测温系统实现导线温度监测，从而及时获得输电线路潮流变化、线路运行温度变化情况，以此来分析输电线路输送余量，从而为输电线路动态扩容提供依据。
2.3覆冰监测
受环境影响，输电线路覆冰因素较多，包括雾凇、湿雪、冻雾覆冰等。影响覆冰的主要因素包括气温、湿度、风等。当导线迎风面覆冰达到一定厚度时，受不平衡力影响，导线可能出现反复扭转。因此，需要通过专门的覆冰监测系统来综合判断导线的覆冰情况，以便清楚地掌握覆冰的特征及规律，从而对覆盖冰进行有效处理。
2.4线路舞动
输电线路舞动主要是空气动力不稳定所导致，其主要影响因素包括风的激励、线路结构以及覆冰等。若导线舞动幅度偏大，摆动频率较高，可能会造成相间闪络、金具损坏等，甚至可能导致线路跳闸、导线折断等事故，对电网正常运行产生严重影响。
3输电线路在线监测技术的应用
3.1视频监测
输电线路视频在线监测将现场情况以高清晰图文信息数据的形式，连同其他现场辅助信息数据，通过无线网络即时传送至监控中心监测平台，实现线路实景信息的采集、传输、处理和人机互动的一体化功能。这种监测系统是由计算机技术、视频采集传输系统、电子摄像头、中心接收基站、信息处理软件和无线网络技术等共同组成，可应用于各种自然和地理环境，通过固定终端按照设定的工作方式实时拍摄，电子眼可以全天候监测，不像人类会出现眼睛疲劳的状况，这种监测方式替代人力巡线，使输电线路的巡视更加方便快捷，解决了恶劣天气条件下无法开展电力线路巡视的困难。
3.2覆冰在线监测
线路容易覆冰的温度通常为-8至0℃，并且要求空气湿度达到90%以上。当环境温度及湿度条件均具备时，风速也就成为了决定覆冰厚度的最重要参数。覆冰在线监测子系统可对绝缘子串倾斜角、风偏角及拉力进行实时监测，再配合微气象环境监测装置来构建相关数学模型，即可实现线路覆冰综合监测。当出现覆冰异常状态时，系统会主动反馈预警信息，有利于提前做出针对性预防措施。
3.3在线舞动监测
输电线路通常处于露天环境，自然会受到来自于大自然的各种力量的袭击，例如：风力、雨水等，其中风力侵袭是最为常见的袭击，当输电线路雨大大风天气时难免出现低频率振动，长期的舞动如果得不到控制则可能带来不良危害，影响输电线路的常规传输功能，甚至可能导致输电线路断线，或者造成短路、跳闸以及杆塔倒塌等故障。为了预防线路舞动所带来的故障，就要做好输电线路在线舞动监测工作，具体的监测方式为：第一，利用传感器来搜集数据信息，妥善分析这些数据，传感器能够将来自于输电线路的舞动信息变为电流信息，同时对这些信号实施妥善加工与处理，同时把测量数据信息凭借无线网来上传到监控设备，参照监控机收到的信号、信息等能够大致得出导线舞动的相关信息、数据等，对应判断输电线的舞动情况。第二，视频监测。监测设备安装在输电线路系统中，该设备具有可视功能，也就是能透过视频画面来获取线路的状态，从而为输电线监测提供便利，监测人员可以凭借输电线坐标系之间的图像、以及相关参数等，再利用科学的计算来对应得出输电线路的旋转角度，从而判断其舞动情况。
3.4导线温度监测
导线温度监测子系统主要是对导线运行温度进行监测，并能够以数据列表及组态图的方式呈现给用户。温度监测子系统主要由温度传感器、电源模块及通信模块构成。除了可利用传统电源供电外，还可采取太阳能或风能供电的方式来保证相关模块稳定运行。在此基础上，以风光互补的方式进行供电设计能够进一步强化子系统运行的稳定性。温度传感器方面则采取互感取能的方式进行电能供给。通信方面，随着WIFI、4G等技术的不断成熟，传统的红外、RS232等短距离通信方式将逐渐被WIFI、4G等取代。导线温度监测子系统能够实时反映导线温度情况，通过远程控制，能够实现线路动态增容。
4输电线路在线检测发展趋势
在线监测系统已经为输电线路在线监测提供了科学、完善的检测模式，然而，实际监测的准确性还有待发展，要提高监测系统实际运行效率，确保其能高效监测，更加精准地定位故障点，未来的在线监测系统还应该朝着高度智能化、自动化方向发展，能够根据日常的监测数据，来提前预知输电线路可能出现的故障，并采取措施来应对故障，防止故障后期处理带来的麻烦。
结语
输电线路在线监测技术的不断成熟为输电线路稳定运行及相关决策工作提供了可靠的信息基础。未来输电线路在线监测技术智能化水平还将不断提升，整体监测质量及效率也会进一步提升，为电网稳定运营提供保障。
参考文献
[1]邵必飞.输电线路在线监测技术研究[J].机电信息,2012(09):98-99.
[2]孙凤杰,赵孟丹,刘威等.架空输电线路在线监测技术研究[J].南方电网技术,2012(04):17-22.
[3]邓有强.输电线路在线监测技术现状研究[J].通讯世界,2013(19):160-162.
论文作者:张敬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/20
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