电力无线通信技术运用论文

2022-04-15

【摘要】目前电网发展已经逐步实现了智能化应用,也就是所谓的智能电网,智能电网的重要基础是电力通信,不同类型的电力通信技术的运用,可以确保智能电网的快速、安全、稳定运行,毫不客气地说,智能电网中的电力通信技术在一定程度上决定了智能电网的智能化水平,从宏观角度上来说可以促进国内电力事业的发展。下面是小编为大家整理的《电力无线通信技术运用论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

电力无线通信技术运用论文 篇1:

基于无线通信技术的继电保护运维技术研究与应用

摘要:当前我国整体经济实力得到了全面的提升,促进了科学技术的进步,这样将会使得继电保护运维技术更加的智能化和网络化,信息技术和通信技术的利用也更加的全面,使得整体运维模式变得更加的科学化,在高效的网络技术配合之下,保证运行维护技术手段更加的丰富,同时还会进一步的提高自身的运转效率,为整个继电保护运维管理带来了良好的应用体系和管理架构。

关键词:无线通信技术;继电保护;运维技术;研究应用

引言

當下人们生活水平的提升,对电网提出了更高的要求标准,所以说我们要加大电网的建设与应用,保证智能变电站得到有效的运用,在这样的发展之下,我们需要将无线通信技术同继电保护进行结合,使得自身的运行维护技术更加的全面,在远程就可以完成监控管理工作,有利于信息的共享与运用,同时保证业务协调更加的全面,各种业务都会得到有序化的升级,以此能够进一步提升运行维护效率,为变电站正常稳定工作打下坚实的基础。

一、对继电保护运行维护现状进行充分的分析

继电保护设备是电力变电设备应用的重要设施,为电力系统运行稳定发展作出重要的贡献,它已经成为保护应用的重要防线。而在当下进行全面运维应用的过程中,主要是依靠相应的人员进行安全状态的录入与保存,录入保存完成之后要进行全面的审核处理,整个过程工作体量相对较大,同时还会体现出一定的繁琐性,容易出现工作失误,还有就是在工作的过程中还要进行实时的数据更新,如果发生某项设备遗漏了检查,那么将会导致整个工作准确性下降。除此之外,在现场当中的针对异常情况进行处理,需要进行纸质资料翻阅,这样就会导致整个处理效率下降,同时各项数据的查询与利用存在不合理性,对于整个的检查结果计算将会产生影响。同时也无法提出任何决策性的意见,针对现场的故障问题无法做到预测处理,容易导致整体工作失去连续性,这种情况不利于管理机制的完善[1]。以下图一就是具体的继电保护运行维护状态图。

二、主要的技术框架分析

我们通过全面的实践分析得出,继电保护运行维护技术主要是通过图一进行充分的展示,并保证每个环节的技术应用更加的到位,其中包括以下几大应用部分。

第一,数据源在整个应用的最前端,通过进一步的流转能够完成身份识别与运用,在无线通信技术的有效配合之下,能够完成全面的传输运用,实现标准化的方案与利用,提出更要完善的应用策略。

第二,通过无线通信技术能够建立更加完善的数据中心应用平台,结合多种数据分析算法,针对各种信息都能够进行有效的建立与完善,然后通过模型进行展示,保证数据查询更加的准确,对于整体关联计算能力能够做出进一步的提升,有利于业务的进一步拓展,保证每一步应用更加的快速,完成各项措施的执行。

第三,针对业务能力等作出进一步的延长,保证业务应用更加的全面,根据不同的运维作业场景结合有效的绩点保护措施,使得相关数据利用更加的高效,完成整个操作作业模式,同时对于终端数据的访问能力也会做出进一步的提升[2]。

(一)数据信息的识别应用

继电保护设备在进一步管理应用的过程中,主要是通过矩阵形式进行二维编码应用处理,保证终端GPS系统得到有效地连接,让整个继电保护能够发挥出应有的作用,对于各项数据信息能够进行充分的识别。对于每个变电站设备的身份编码是通过以太网卡、信息空间、MAC地址信息、芯片编码、时间元素、随机功能共同提出的32位二进制数字数字信息编码,同时这种二维码还可以生成标签进行继电保护应用,在应用的过程当中,会通过GPS技术形成唯一的身份标识,各种移动设备可以通过二维码扫描,解析获得各个设备的身份信息,然后再利用GPS能够寻找出变电站的具体位置,在电脑数据库当中进行信息检索,对变电站的运行情况进行充分的展示。

(二)末端的移动技术应用

当下全世界科技技术能力都在不断的提升,各种设备都在朝着集成化的方向发展,各种系统在末端都要体现出良好的移动功能,同时能够对数据信息进行全面的处理与运用,所以说移动终端设备应运而生,这样的设备能够体现出微型化特性,在变电站维护当中会体现出一个随机性和多变性,它将会促进继电保护智能运维发展,它能够有效的降低操作人员的工作难度,工作时间能够进行充分的节约,不会受到任何空间元素的限制,可以通过图像进行信息识别,同时还会对任何影像进行认证,集合了多项软硬件核心技术,对于专业的文件能够进行全面的解析,播音录制也会更加的完善,每个工作层面都会以人为主要核心,这将会使得自身的行业应用效果得到尽快提升,保证满足各种变电站需求。

(三)建立更加完善的数据中心处理平台

大数据中心处理平台能够实现数据的全面分析,同时还可以通过数据进行建模完善,这将会形成大数据统一的分析应用系统。这种建模分析体系内部将会设置出多种数据应用算法,针对各种类型都可以进行有效的设计与完善,使得模型處理更加的高效,同时还会利用各种模型信息完成数据模型的建立,让整个数据分析变得更加的准确无误。如果内部的业务模式发生变化,或者根据外在条件需要进一步的拓展,可以充分的利用扩展应用算法,在数据库内部建立有效的数据分析体系,这样将会保证业务系统具有一定的连接性,业务转型也更加的全面,有利于数据的转化与运用。所以说数据中心处理平台能够完成数据汇总,然后通过外部条件的设定完成分析处理,每个步骤都遵循数据总结机制,同时这种数据处理中心平台能够实现无障碍的共享与利用,让数据访问变得更加的高效,在每个节点上都可以进行数据抽取,使得应用通道变得更加的高效[3]。

(四)无线通信技术的结合与应用

无线通信技术将会对继电保护运行提供良好的载体,其中通信传输效率,通信宽带、通信延时、通信安全都是整个应用过程当中非常重要的元素,继电保护智能运维模式同无线通信技术进行结合,将会形成当下最为流行的一种保护模式,为用户带来良好的体验效果,保证信息传输更加的安全,对于网络信息能够做出进一步的优化,保障运行维护工作人员信息传输利用更加高效,这种新型模式的提出,使得整个工作更加的灵活,运行效率也会得到进一步的提升,更多的运维业务也会表现出良好的移动特性、高效特性、智能特性。

三、取得的主要应用成果

设备在运行的过程当中出现紧急状况,变电站维修人员需要进行信息确定、备品准备、现场检查、措施应用,通过无线通信技术能够进行全方位的应急抢修,同时会保证每个步骤衔接更加的高效,完成有效的监测处理,同时还会快速的故障点进行保护,所提出的维修计划也可以进行封闭式管理应用,这样将会对风险进行全面的把控,有利于每个人员工作时间的节约,使得每个人的工作效率得到进一步的提升,对于整体的供电稳定性会做出重要的保障,从而保证每个变电站电能转换更加的安全稳定。

四、结束语

继电保护运维管理是整个变电站运行当中非常重要的核心,在同无线通信技术进行融合之后,能够对自身的管控模式进行升级,保证二次设备保护应用更加的全面,同时能够实现远程化的信息传输与利用,针对各种问题都能够进行有效的诊断,并提出有效的整治措施,有利于变电站异常情况故障问题的全面解决,使得变电站整体运行效率得到进一步的提升,使它内部工作调整更加的高效,保证电站企业能够获得较多的经济价值。除此之外,我们在进一步发展的过程中还要同国外先进的国家进行不断的交流与学习,这样才能够更好发现自身存在的不足,利用别人的优点对自身的缺点进行弥补,这样会使得整体技术运用更加的持久。

参考文献:

[1]应东阳. 基于无线通信技术的继电保护运维技术研究与应用[J]. 电子测试, 2020, No.449(20):74-75.

[2] 邱旭华. 继电保护远程运维技术应用分析与研究[J]. 工业:00242-00242.2018

[3]李德林. 对当前继电保护运行维护的探析[J]. 全文版:工程技术, 2019.

(作者单位:南京深科博业电气股份有限公司)

作者:张伟

电力无线通信技术运用论文 篇2:

电力通信技术在智能电网中的应用

【摘要】    目前电网发展已经逐步实现了智能化应用,也就是所谓的智能电网,智能电网的重要基础是电力通信,不同类型的电力通信技术的运用,可以确保智能电网的快速、安全、稳定运行,毫不客气地说,智能电网中的电力通信技术在一定程度上决定了智能电网的智能化水平,从宏观角度上来说可以促进国内电力事业的发展。因此,在国内智能电网的发展过程中,需要重视电力通信技术在智能电网中的应用,这对于智能电网的发展非常重要。然而,目前电力通信技术在智能电网中的应用过程中还存在着比较多的不足,好在不同类型的电力通信技术的运用处于初级阶段,存在的问题比较普通。因此,在后续的发展过程中需要重视智能电网和电力通信技术,实现二者的有机结合,促进智能电网的发展。

【关键词】    电力通信    通信技术    智能电网    技术运用    研究分析

引言:

随着时间的推移和国内社会经济的高速发展,国内的电力企业得到了前所未有的发展动力,并且应对时代发展需求实现了智能化发展。但与此同时,时代发展和社会大众对于智能电网的要求也变得更高,在这种情况下,电网企业与相关单位需要重视智能电网的建设工作,将电力通信技术在智能电网中进行贯彻和落实,满足智能电网事业发展的全新需求,同时使得电力通信技术的作用和价值完全发挥出来,目前来说,在社会发展过程中研究电力通信技术和在智能電网中的应用已经是非常重要且必要的一项工作了,需要给予高度的重视。

所以,在接下来的文章中就将针对电力通信技术在智能电网中的应用进行详尽阐述,除此之外,还将在文章中提出一定的具有针对性的意见和对策,希望对国内智能电网的发展起到一定的借鉴作用和效果。

一、电力通信技术和智能电网的含义

1.1电力通信技术含义

所谓的电力通信技术,其本质上是电力系统中的一个重要组成部分,与电力系统的各项工作内容具有直接的联系,包含电力系统的发电、变电、送电和用电等等。

现代电力的生产和使用,为了保障其安全性和有效性,这一过程中的步骤是十分繁琐的,需要进行统一的调度和管理,这样才能提升电力传输水平和对应的经济目标,这些都需要依靠电力通信系统和电力通信技术的配合。电力通信技术与配电网络之间存在一定的相同点[1],包含二者的最终服务对象是相同的,并且二者互相依托,简单来说,就是电力通信技术和通信系统的关系是相当密切的,因此在电力事业发展过程中需要重视电力通信技术的应用,这样才能满足时代发展和社会大众提出的全新要求和需求。

1.2智能电网含义

所谓的智能电网,其重点在于“智能”二字,其主要的研究对象是电力系统中的发点、用电和送电等等信息和环节,目前为了使得智能电网满足发展所需,需要开发相对应的电网技术开发和运用,同时还需要对这些技术进行有机整合,使得电力系统达到自动化、智能化的要求,同时还需要追求电力输送的安全性和经济性目标[2]。

目前国内众多电力企业发展过程中所追求的目标就是高水平的智能电网,需要采取各种方法和手段,实现先进的智能电网技术与业务的整合,这样才能获取到最大的经济效益。同时,智能电网最基本的要求就是安全性,相关的硬件和软件需要及时、快速地做出对应的反应,从而确保智能电网系统达到平衡。

二、现阶段智能电网通信技术的应用现状分析

目前智能电网的要求比较高,简单来说,电网运行过程中各个环节都达到智能化管理控制水平的才能被称为智能电网。为了实现对电力网络进行有效的管控,需要对智能电网进行有效、有序的开发,同时实现各项技术的有机整合,使其达到实际供电需求的同时,能够提升供电系统的内部稳定性、安全性和经济性,这也是智能电网的主要目标之一[3]。

在电力网络运行的过程中,需要科学合理地运用现代信息技术,提升电力网络的管控力度,确保电力监管系统也能够有序进行。

通信技术中最重要的就是通信的主要手段和方式,这也是完成正常通讯的主要手段之一,其中无线网络的性价比比较高,同时在相关技术和设备都得到合理运用的前提之下,还能够实现覆盖范围的提升,并且可以广泛地在不同的行业领域内进行运用,其对于现代智能电力网络的建设也具有重要的价值和作用。而且还能够使得智能电网服务信息范围得到明显的提升,因此,在后续的智能电网建设、发展过程中,需要重视无线通信网络技术在其中的运用。

另外,电力宽带通信技术在智能电网中的运用可以起到很好的传播性能,并且覆盖面比较大,各类业务使用起来是比较方便的。

现代社会发展进程中,我国的综合实力和经济水平实现了比较大的提升,其重要表现就是日常工作、生活对于电力的需求也变得越来越大,因此智能电网在当前和未来的社会发展过程中都具有很好的发展前景,而在智能电网的运行过程中,不同类型的电力通信技术是保障其稳定运行的根本条件,因此后续需要给予智能电网通信技术的发展和运用高度的重视,这对于社会经济发展和国民群众的日常工作、生活用电都是比较重要的[4]。

三、现阶段电力通信技术在智能电网中的应用介绍

3.1智能电网配电中应用的ZigBee技术

为了实现智能电力系统可以安全、稳定、高效地进行电力传输,电力企业在实际的发展过程中需要重视配电网络的优化和完善,一方面需要确保电力系统中各项设备的稳定运行[5],另一方面需要重视电力通信技术在配电系统中的运用,这可以使得智能电网的配电网络具有一个稳定的运行环境,尤其是建设配电架构等方面电力通信技术的运用,可以对实际运行过程中出现的配电架构的问题进行集中处理[6]。

譬如,在智能电网配电中就应用了Zi gBee技术,这是无线接入技术中的一种,比较适合在功耗低和传输距离比较短的电力设备中进行运用,这使得智能电网的配电网络实现了自动化的设置,添加开关在环网柜的内部,可以依据实际的运行情况进行有效的调节,使得负荷环境与智能电网配电网络互相适应,解决现代社会大众对于供电的集中化需求, 目前部分区域还有试点运用5G双向通信技术。

3.2智能电网输电中应用的光载无线宽带技术

在智能电网的实际运行过程中,输电线路是非常重要的一个组成部分,现代社会大众和时代发展对于智能电网供电方面的需求具有明显的提升,输电过程中出现问题的情况下,会对社会发展用电和国民群众的工作用电和生活用电产生负面影响。

而智能电网输电网络中光载无线宽带技术的运用,能够将光载无线宽带技术的抗干扰能力比较强、稳定性强的优势带给智能电网,这也是首选的一项电力通信技术。BBU单元(基带处理单元)RRU单元(射频拉远单元),在这二者之间通过光纤进行连接,BBU主要负责数据的处理,可以一次性满足多个RRU进行使用。而RRU主要负责光电转换,满足无线接入需求。进而就实现输电过程的及时有效监控,在具体的建设工作中,需要重视不同的传感器的安装,这样就能够对不同的智能电网输电数据和信息进行收集,通过这些数据和信息能够对智能电网的运行状态进行诊断,在发生故障情况下,系统能够实现及时的报警,智能化电网系统可以对其进行有效的解决[7]。

3.3新能源方面的應用

伴随着能源开发利用水平的不断提升,具体的发电形式会发生比较大的变化情况,这提升了智能电网的智能化、多样化水平,但是也使得实际的并网过程会面临比较多的问题。而实现高水平的电力通信技术在其中的运用,可以使得不同的发电形式可以顺利进行并网,进而提升配电系统的整体水平[8],同时使得不同的电力管理水平得到提升,使得智能电网可以稳定运行。

譬如,新能源在智能电网中实现接入之后,可以使得电力通信体系对智能电网的多方面指标进行自动化的控制,包含电能、电压和功率等等,进而形成一套符合新能源要求的智能电网管理系统,这对于智能电网后期的发展也是同样重要的。

四、强化电力通信技术在智能电网中应用的有效措施

首先,为了强化强化电力通信技术在智能电网中的应用,就需要紧紧抓住市场成长的热点,为了实现这一目标,需要明确国内智能电网发展的决定性因素,而在众多的决定性因素当中,消费者的需求是其中非常重要的一部分,因此在强化电力通信技术应用的过程中,需要重视智能电网使用用户的切实需求;

其次,为了强化电力通信技术在智能电网中的应用,还需要引入有效的、高端的电力通信技术,并且整体上遵循电力通信技术应用的原则,同时还需要重视电力通信技术相关的设备、仪器的创新发展,提升信号保真度,确保电力通信技术在智能电网中的应用效果。

五、结束语

综上所述,就是笔者针对电力通信技术在智能电网中的应用的相关研究和分析了,从文中阐述内容中能够发现,高水平的智能电网是现阶段电力企业发展的重要目标。

与此同时,传统的电网系统已经出现了一定的滞后性,因此需要重视电力通信技术在智能电网中的应用,同时重视新型电力通信技术的开发,并且依据实际情况进行运用,提升智能电网水平的提升。除此之外,在实际的社会发展过程中,需要重视电力通信技术和智能电网的发展,实现二者的协同发展。

参  考  文  献

[1]郑盼龙,童鑫.电力工程技术在智能电网建设中的应用[J].电子世界,2021(13):198-199.

[2]张有良.有关电力通信技术运用到智能电网探析[J].电子世界,2021(13):208-209.

[3]赵新未.电力通信技术在智能电网中的应用[J].电子技术,2021,50(06):140-141.

[4]陶玉刚,葛文伟.智能电网时代电力信息通信技术的应用[J].电子技术与软件工程,2021(08):24-25.

[5]招继恩.智能电网时代电力信息通信技术的应用[J].电子技术与软件工程,2021(08):37-38.

[6]周郑,梁晨.智能电网技术在电力工程中的应用浅析[J].信息系统工程,2021(02):76-77.

[7]杨浩,吴天宇,李瑞琪.智能电网时代电力信息通信技术的应用研究[J].电气传动自动化,2021,43(01):43-45.

[8]何小俊.智能电网中电力通信技术的应用实践分析[J].大众用电,2021,36(01):76-77.

作者:史雪涛

电力无线通信技术运用论文 篇3:

输电线路视频监控系统的功能和应用

摘要:随着高压输电线路的不断延伸,线路沿线环境日趋复杂,外力破坏事故、线路覆冰等事故不断发生,线路巡视维护工作量越来越大,急需新技术的支持,而视频监控技术的进步以及电厂、变电所的成功应用,使输电线路视频监控成为可能。文章分析了输电线路视频监控的功能、关键技术及应用。

关键词:输电线路;视频监控系统;电力系统;太阳能供电;无线网络;光纤接入 文献标识码:A

1 概述

随着我国经济社会的长足发展,用电量随之不断提高,配套的输电电压等级也不断提高,电网的分布广、深、大。目前,在我国拥有数十万公里的220kV及以上输电线路。输电线路迅速增长的同时,维护、巡视输电线路的工作量也与日俱增,所以采用新的监控技术运用到监控输电线路上是必须的。视频技术在变电站中的应用已经是很成熟的了,但是在野外或者输电线路上,由于自然环境恶劣、通道不顺畅以及早期太阳能技术还不能广泛应用的原因,导致远程视频监控在输电线路上的应用有很大的局限性。前些年,远程视频监控在输电线路的监控上没有得到很好的开发和利用。

近年来,随着科技的不断发展,太阳能技术有很大的突破而且应用成熟,无线网络的兴起也为输电线路的远程监控提供了条件,由此输电线路的远程视频监控得以快速发展。线路工作人员可以在监控中心监察到整个输电线路的图像,为工作人员提高工作效率,更快地发现故障和危险点,更好更快地确保输电线路的安全。

2 输电线路视频监控系统的功能

2.1 线路危险点周围环境的监控

输电线路是整个电力系统的大动脉,电能远距离传送主要依靠的是输电线路。因此,输电线路的安全运行显得至关重要,整个电力系统的安全和效益也取决于输电线路的安全。目前,我国输电线路长达数十万里,分布广泛,而且线路所经的地区地形、地貌以及其他自然和社会环境复杂多变,许多输电线路跨越铁路、公路、山川河流、森林甚至是建设工地等,所以对输电线路的巡视监控工作尤为重要。在危险点安装监控设备,不仅能减少工作人的工作量,还能及时发现各种危险到输电线路安全的情况,避免许多意外状况对输电线路的破坏。

2.2 防线路偷盗事故

输电线路不仅范围广,而且一般裸露在野外,所以杆塔上的金属构件、电力设备以及电能都成为不法分子的偷盗目标。输电线路被偷盗给电力部门造成重大损失的同时,也引发了许多重大事故,人民群众的生活也深受其害。在采用输电线路视频监控的同时,密切结合防盗报警装置提供远程报警,连续不断的监测可以及时发现偷盗行为,偷盗现场也会响起报警器对正在偷盗的不法分子起到阻止作用。事后通过视频监控可以为公安部门的侦查提供线索和证据,最大程度上保护输电线路的安全,减少损失。

2.3 防线路覆冰

在我国广袤的土地上,自然环境复杂多变,冬季部分地区如湖南、贵州、河南、湖北、云南、四川及江西等省份输电线路覆冰现象十分严重,导致输电线路机械和电气性能下降,甚至导致事故发生。

实施对输电线路覆冰情况进行监测,线路运行人员可以根据把握的覆冰的情况,及时采取措施,减轻输电线路运行的危险和压力。对于较轻程度的覆冰,可以通过调整线路负荷加大电流等策略来消除覆冰,排除危险。而对于严重的覆冰,虽然不能立即解决问题,但可以通过视频监测对融冰提供指导,最大程度上帮助输电线路恢复正常。

2.4 线路导线舞动、风偏变化监控

导致输电线路导线舞动的原因说法不一,现在还没有被大家普遍认可的说法。气象、施工以及线路采用分裂导线等因素,都会导致输电线路舞动。尤其是输电线路实施分裂导线,子导线之间会互相影响着更加重的输电线路舞动的可能。导线舞动监测装置在多条输电线路安装使用,这为导线舞动研究提供了重要宝贵的依据。而输电线路的视频监控装置可以很好地配合导线舞动的装置的监测,可以更加准确、清晰、及时地将线路舞动情况传输给运行人员。

所以,视频监控装置与导线舞动装置相结合对导线舞动实时监测,能对导线舞动的防治和研究提供重要的数据的视频,是导线舞动分析的基础。

3 线路视频监控关键技术

视频监控发展的历史并不算短,最初一般在大楼、银行网点等地方应用,后来经过逐步发展慢慢形成了监控系统。随后电厂和变电所也引进了视频监控系统,视频监控系统得以推广在电网改造时期。而在输电线路的监测上引入视频监控系统显得晚了许多,输电线路的视频监控技术也有其独特的方面。笔者根据需求分析以及结合输电线路安全运行的应用要求,对视频监控产品中的关键技术进行了分析研究。

3.1 低功耗技术和太阳能供电

由于输电线路的视频监控系统一般安装在输电线路杆塔上,如果采用铺设电缆线对视频监控系统供电,可想而知,视频监控系统的供电成本太高,耗费的人力物力都太大。另外,因为在输电线路上并没有低压交流电源,所以输电线路的视频监控系统主要运用太阳能供电。视频监控的供电装置是利用太阳能系统中的太阳能板吸收太阳能,然后将光能转换成电能存储到太阳能蓄电池中,不断为视频监控系统供电。

太阳能供电管理系统是由太阳能光伏组件、光伏控制器、蓄电池以及太阳能管理控制电路等重要组件构成,为输电线路视频监控系统的所有硬件提供电源。要注意的是,太阳能组件安装在线路杆塔上,所有太阳能组件的体积不能过大,蓄电池一般为12V,5~10Ah,太阳能板为30cm*30cm,10~15W。为了克服雨雪天气的影响,太阳能供电系统采用低耗能的芯片来节电,这样保证在雨雪天气下也能正常工作3~5天。供电系统的储能设备为锂电池,为了保持锂电池快速充电放电的性能,同时克服锂电池不能同时充放电的特性,在本系统中运用两组锂电池,通过太阳能光伏控制器让两组锂电池轮流充放电,在保证锂电池安全稳定工作的同时还能达到最好的充放电效果,并为嵌入式硬件平台设备提供可靠供电。另外,安装太阳能供电系统时要格外注意太阳能组件的最佳安装倾角和朝向,在保证系统可靠安装的同时,获得最大的能量。

3.2 3G无线网与光缆结合的通信方式

3.2.1 3G无线网。目前,由于输电线路所在的自然环境复杂多变,所以视频监控系统采用无线通信技术,不可能采用传统视频监控的导线联网模式。现在公用移动通信公司GPRS网络的覆盖面不断扩大,这为输电线路视频监控的安装提供了极大方便,只要是GPRS覆盖的区域,都可以把视频信号数据传送到监控主站。

第三代移动通信技术(3rd-Generation)是一种蜂窝移动通信技术,可以做到数据的高速传输,而且支持语音、视频的传输,传输速度比传统的2G高几倍。输电线路的视频监控系统对网络传输带宽要求高,为保证系统的稳定可靠传输,所以选用3G无线网络。目前,3G无线网络主要有电信的CDMA2000、移动的TD-SCDMA和联通的WCDMA这三大类无线网络都有各自的优势,通过对比发现中国电信的综合优势比较明显,网络覆盖率、带宽、速度都高于移动和联通。如表1所示:

3.2.2 OPGW光缆接入技术。视频监控系统如果能够利用线路上OPGW地线所带的光缆传输图像、视频,那么传输速度和图像清晰度都会有很大提高。一般地线会有多余的芯线但是不能随便接入。

所以,需要采用无线通信将采集的图像、视频传送到光纤接线盒附近,然后通过光纤将信号传输到变电站,随后传输到视频监控系统主机完成信号传送。由于沿途数据接入以及光纤利用率低、损耗大的问题,目前带光纤的输电线路还未普遍。

3.2.3 无线网与光缆结合的通信方式。无线网络的方便快捷性以及光缆的高速传输速度的优势都让我们惊叹,如果能将这两种方式结合,那么输电线路的视频监控系统将会更加优越,这既是难点又是优点。我们可以在充分利用光缆的条件下分段使用地线,大约5~10公里一段,段内各铁塔采用无线通信传输图像和视频,到光缆接口处将无线信号接入,如果途中遇到高山、建筑物等阻碍的线路继续采用无线通信传送信号,两种方式密切结合发挥最大优势。无线网与光缆结合的通信方式既解决了无线通信远距离传输以及信号覆盖的缺陷,又发挥了光缆的最大效果。

3.3 防恶劣环境技术

由于输电线路铺设范围广泛,有的地区自然环境极其恶劣,对输电线路的影响特别严重。因此,在特殊严峻的环境下如何更好地保护输电线路以及线路视频监控系统的安全是一个重要问题。所以在特殊地区,线路视频监控系统的防恶劣环境技术的开发和应用特别重要。例如线路监控系统的装置外壳是监控系统的第一道防护线,必须具有很好的防电磁干扰能力、通风能力、防水防锈能力以及防寒抗冻的能力。

4 线路视频监控系统的应用

目前,国内的多条220~500kV线路上安装使用了视频在线监控系统,对及时发现排解电力输电线路的隐患上取得了一定成果。我们都知道传统的人工巡检、分散管理的方法不能及时发现和预防外力因素,这一直是困扰线路运行工作人员的难题。而建筑施工破坏,高杆植物影响,盗窃电力设施以及火灾、鸟害对输电线路的破坏是非常大的。

4.1 检测外力机械入侵

目前,随着城市化进程的不断加快,城区施工建设力度也随之加大。由于部分超高机械设施在施工时的不注意,可能会误碰导线导致线路跳闸,已经威胁到电网的安全和电力的及时输送,影响了社会生产和人民的日常生活。线路视频监控系统可以与报警系统相结合,当工程机械行驶入输电线路附近施工,监控系统可以对机械进行定位、分析、跟踪,当危及到输电线路的安全时,会触及报警器,产生报警提示,并传送报警信息。在很大程度上,可以避免外力机械对输电线路的破坏。

4.2 违章建筑检测

我们都知道,在输电线路安全范围内是不允许建设高层建筑的,因为违章建筑可能会造成输变电设备的短路进而造成运营故障。输电线路视频监控系统可以帮助线路运行人员及时查找发现线路境界范围内的违章建筑,并产生报警提示,帮助工作人员及时排除隐患,最大限度地保护输电线路的安全,如图4所示:

4.3 垃圾堆土检测

垃圾堆土、沙土、煤堆等也是不能堆放在输电线路安全警戒区域的,垃圾堆土的高度以及散发的化学物质都是威胁输电线路安全的隐患。当垃圾堆土出现在安全范围内时,视频监控系统会将图片、视频及时传输到处理器并提示报警信息,线路运营人员可以及时发现安全隐患并做出相应的排除措施。

4.4 树木及异物检测

输电线路下的树木都在不断生长,快速生长的树木也会对输电线路的安全造成一定影响。另外,风筝、塑料袋等异物覆在输电线路上容易造成高压线之间互相放电,引发停电等故障。视频监控系统的应用可以对快速生长的树木、异物等实时监测,利于线路工作人员及时做出相应策略,保证输电线路的安全。

5 结语

目前,在智能电力系统中,输电线路是大动脉,是电力系统最主要的组成部分。运用视频监控系统对输电线路进行实时监控,可以提高输电线路的管理水平,为保护输电线的运行和安全提供重要保障。输电线路视频监控系统根据输电线路的特点进行了升级改造,利用太阳能供电、无线网络及光纤接入、防恶劣环境等技术为线路安全提供了安全便捷的管理手段,在我国多条高压输电线路上应用,并取得了一定成果。

参考文献

[1] 沈科炬,岑宏旗.输电线路视频监控系统的功能和应用[J].科技创新导报,2012,(1).

[2] 徐青松,张盎然,杨勇.输电线路视频在线监控系统[J].上海电力,2006,(4).

[3] 牛斗,曲广强,曲洁.基于GPRS的电力系统远程监控设计和研究[J].电子测量技术,2006,29(5).

[4] 王扶志.地质工程钻探工艺与技术[D].中南大学,2008.

[5] 章红军.输电线路实时视频监控系统研究[D].南京航空大学,2011.

[6] 蔡士义.基于ARM+DSP的嵌入式视频监控系统的设计与研究[D].太原理工大学,2008.

[7] 黄敏,李达,朱婷.基于CDMA1X网络的架空输电线路无线视频监控系统[J].电力系统自动化,2007,31(5).

[8] 李方村.TD-SCDMA和WCDMA、CDMA2000[J].移动通信,2002,26(2).

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作者简介:彭伟夫(1983-),男,国网四川省电力公司信息通信公司中级工程师,硕士,研究方向:电力自动化。

(责任编辑:周 琼)

作者:彭伟夫

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