智能电网输电线路状态在线监测标准系统
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输变电设备状态监测系统技术导则输变电设备状态监测是智能电网的重要组成部分。
为适应国家电网公司坚强智能电网的发展要求,促进输变电设备状态监测技术、状态监测装置和主站系统的统一和规化发展,实现输电线路和变电设备状态监测系统的一体化建设,制定本技术导则。
本标准的附录A为规性附录。
本导则由国家电网公司科技部归口。
本导则由国家电网公司生产技术部提出并解释。
本导则起草单位:国网电力科学研究院、中国电力科学研究院。
本导则主要起草人:林峰、焦群、于钦刚、冀肖彤、阎春雨、晓帆、盛盛、朱江、维勇、莉、洪功义、景祺输变电设备状态监测系统技术导则1 围本技术导则规定了输变电设备状态监测系统的技术原则、系统架构、数据接入、功能要求、接口要求、通信要求、信息安全防护要求等方面的容。
本技术导则适用于国家电网公司35kV及以上变电设备、交流66kV~1000kV架空输电线路、直流±400kV~±800kV架空输电线路。
2 规性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
Q /GDW 383-2009智能变电站技术导则Q/GDW Z414-2010 变电站智能化改造技术规高压设备智能化技术导则DL/T 860 变电站通信网络和系统国家电网公司生产管理系统设备代码(国家电网公司生产技术部第462号文,2008年5月)电力二次系统安全防护总体方案(国家电力监管委员会第34号文,2006年2月)国家电网公司SG186工程安全防护总体方案(国家电网公司信息化工作部第316号文,2008年)3 术语和定义3.1状态量 criteria指对原始采集量进行加工处理后,能直观反映输变电设备本体运行状态、气象、通道环境的物理量。
3.2状态监测装置 condition monitoring device指安装在被监测的输电或变电设备附近或之上,能自动采集和处理被监测设备的状态数据,并能和状态监测代理、综合监测单元或状态接入控制器进行信息交换的一种数据采集、处理与通信装置。
智能电网中智能变压器在线监测系统综述摘要:变压器是电力系统中至关重要的设备,对变压器的状态进行监测非常重要。
随着科学技术的不断发展,智能变压器在线监测成为了未来变压器监测的发展方向。
本文针对智能变压器在线监测的关键技术进行了相关介绍。
关键词:智能变压器在线监测系统1引言在电网系统中,变压器是重要的设备。
通过变压器的智能化,可以提供精确的电力变压器状态信息,实现远程控制,延长运行周期,降低运行和维护费用。
对于变压器的工作状况,国内外的电力部门多年来普遍采用定期停电后进行预防性试验(离线)来掌握其信息以决定能否继续运行,存在需要停电、试验真实性和实时性差等缺点在此基础上逐渐发展起了一些参数的在线监测技术[1],如套管介损、铁芯电流、油中气体、局部放电、油中微水、热点温度、绕组变形等,部分解决了停电试验的一些缺点,近年来已在此方面取得一定经验和成效,但仍存在诸如监测的参数不全、各家自成系统、相互兼容性差、不能统筹考虑、有时需要改动设备而实施困难等缺点,还不能保证全面、实时的反映设备的运行状况,缺乏相应的标准。
随着科技水平的提高,可以全面获取变压器运行状态数据的智能在线监测系统成为发展趋势。
2国内外研究现状我国从上世纪70年代采用变压器在线测试,80年代开始实现数字化测量,从90年代开始采用多功能微机在线监测。
目前国内相关研究院所都不同程度地开展了一些状态检修的试验研究工作[2-3],国内的多家电力研究部门和高校已经研制出了各种在线监测装置,陆续投入到大中型发电厂和变电站进行使用。
这些系统主要有两种形式:集中式和分散式。
集中式可对所有被测设备定时或巡回自动监测,分散式是利用专门的测试仪器测量信号。
国外的变压器状态监测技术发展较早,目前基于计算机网络技术的设备管理、事故分析和预警系统在美国、加拿大等国家已普遍应用,如美国GE能源公司研制出了HYDRAN 201系列油中溶解气体在线监测装置,通过选择性气体渗透膜对可燃性气体(H2,CO,C2H2,C2H4)进行监测。
110kV智能变电站在线监测系统技术方案目录(一)概述 (2)(二)系统特点...........................................................3(三)系统框图...........................................................3(四)在线测试装置........................................................4(五)系统介绍...........................................................6(六)系统部署.. (8)(一)详述电网安全运行是电力企业的首要任务,是建设和谐社会的基本保障。
随着智能电网工作全面展开,新型的光学电子互感器大量地投入使用,极大地保证了我国电力生产、传输等活动的正常进行。
该类设备是电力系统的重要环节的关键产品,伴随着此次的全新型产品技术升级和推广,研发合适的配套评估手段,从而为设备选型、标准规范起草和制订等诸多方面提供技术支持。
此举相当迫切,意义重大。
江苏电科院针对目前亟待解决的电子互感器实际运转评估,明确提出了全光纤光学电流互感器现场运转误差特性研究课题,期望通过该项目的研究,在对全光纤电流互感器的科学评估上以国网公司提供更多关键技术积极支持,以及确保贸易支付公平、公正等问题。
福建亿榕信息有限公司(缩写亿榕)做为原国网信通直属的高科技子公司,著眼于电力信息化建设,积极主动地出席了国网sg186工程,同时在变电站电力设备检测监测领域,研发出来了一系列的检测检验仪表和监测系统。
其中,由亿榕单一制研发的智能变电站校验仪dst系列,可以对智能变中合乎iec61850协议的电子式电流/电压互感器、数字电能表等关键设备展开全方位的、标准的检验和检测。
客户实际采用的效果经验,证明了该系列产品的确具有切实可行、明朗平衡的技术特点。
输电线路在线监测系统的设计与实现摘要:输电线路受大气污染、气候情况等环境因素影响严重,绝缘子污闪、风偏闪络、导线舞动、电线覆冰等现象经常出现,时常会导致电线故障跳闸,电弧烧伤,金具、绝缘体破损,导线损伤、断股、断线,倒塔等危机事项,酿成重大的经济亏损,严重威胁着输电线路的安全运转。
输电线路大部分运行在户外郊区,输电线路涉及面积大,所处的地理境况、气候状况变化复杂。
传统的人工巡检方法无法确保精确结果,并且需要耗费大量人力物力,也不能做到实时在线监测,效率不高,不可能及时发觉输电线路上存在的安全隐患。
关键词:输电线路;在线监测系统;设计;实现导言:在实际的情况中,输电线路的质量在一定程度上直接决定着智能电网运行的质量。
在电力资源的需求量逐渐增加的基础上,电网施工规模也呈现着逐渐增大的趋势,供电质量的要求也越来越高。
所以,要合理有效的运用在线监测系统,有利于将输电线路的检修和管理工作落实到位,从而为输电线路运行的安全性和稳定性提供保障。
1意义近年来,我国经济快速发展,国民生活水平逐步提高,对现有电网的要求也越来越高,而电网安全可靠的运行成为保障国民经济稳定的必要基础,同时也是维持人民生活正常秩序的重要成分。
因此,建设集数字化、信息化和自动化为一体的智能电网己成为电网公司的战略发展目标。
输电线路作为电网传输电力的主要载体,是统一坚强的智能电网的基本保证和重要部分,所以电力系统的相关部门尤其重视输电线路运行的可靠性和安全性。
高压输电线路运行环境复杂,运行外部气象条件变化大、容易遭受对冰冻雨雪、地震、大风、雷暴、山体滑坡等自然环境的影响和外力破坏,以及各种人为的损坏和破坏。
线路曝光在外,外界环境变化多端,无法人为控制,仅仅依靠人工巡检的方式无法完全掌握多种运行风险,且可靠性难以保障。
一些如山岭、河道等巡检工作难度较大的地区,成本高且效率低,输电线路的安全稳定运行存在很大的安全隐患所以输电线路的安全可靠性运行便成为重中之重。
智能电网技术的实时数据传输与监测:详解智能电网中的数据传输与监测系统在当今日益发展的数字化时代,智能电网技术作为未来能源领域的重要发展方向,受到了广泛关注与研究。
智能电网技术结合了信息通信技术和电力系统,旨在实现电力系统的智能优化、高效管理和可靠运行。
其中,数据传输与监测系统是智能电网中不可或缺的重要组成部分,起到了关键的作用。
一、智能电网中的数据传输系统智能电网的数据传输系统主要用于实现各个节点间的实时数据传输和通信。
智能电网的关键特点之一是信息的高速传输。
通常采用的传输技术包括有线传输和无线传输两种方式。
有线传输通常使用光纤或者电力线作为传输介质,具有传输速度快、带宽大的优势。
通过光纤或电力线传输的方式,可以实现智能电网中各个节点之间的高速数据传输,保证了各类数据的及时更新和传输的稳定性。
无线传输是指利用无线通信技术进行数据传输和通信,在智能电网中的应用广泛。
例如,通过使用无线传感器网络(WSN),可以实现对电网中各个关键节点的实时监测和数据传输。
无线传输技术具有传输距离远、安装方便等优势,使得智能电网中的数据传输系统更具灵活性和扩展性。
二、智能电网中的数据监测系统数据监测系统是智能电网中的另一个重要组成部分,用于实时监测电网运行状态和各种数据信息。
数据监测系统主要包括传感器、数据采集装置和数据中心等。
传感器是智能电网中数据监测的核心设备,用于采集电网运行过程中的各类数据。
例如,电能表、电流传感器、电压传感器等传感器能够实时监测电网中的电能消耗、电流大小和电压稳定性等重要参数。
这些传感器通过与数据采集装置的连接,将采集到的数据传输到数据中心进行存储和分析。
数据采集装置负责将传感器采集到的数据进行处理和传输。
它可以实现多个传感器的数据集成、编码和压缩,确保数据的实时性和准确性。
数据采集装置通常配备了高性能的计算和存储设备,能够承担大规模数据处理的任务。
数据中心是智能电网中数据监测系统的核心,用于存储、分析和管理电网中的大数据。
2024年输电线路在线监测系统市场调查报告1. 引言输电线路在线监测系统是一种用于实时监测输电线路的设备,通过采集数据和分析算法,可以提供对输电线路状态的实时监测和预警。
这种系统可以帮助电力公司提高输电线路的可靠性和安全性,减少事故和停电的发生。
本报告将对输电线路在线监测系统市场进行调查分析,以了解市场规模、发展趋势和竞争格局。
2. 市场规模分析根据对市场数据的调查分析,预计到2025年,全球输电线路在线监测系统市场规模将达到XX亿美元。
这主要受到以下几个因素的影响:•能源需求的增长:随着全球经济的发展和人口的增加,对电力的需求也在不断增加。
这推动了电力行业加速进行输电线路的建设和升级,进而带动了输电线路在线监测系统市场的增长。
•政府政策的支持:许多国家都出台了支持智能电网和能源互联网建设的政策,这些政策鼓励电力公司采用先进的在线监测技术,以提高电网的安全性和可靠性。
•技术的进步:物联网、大数据和人工智能等新技术的快速发展,为输电线路在线监测系统提供了更多的创新和应用可能性,进一步推动了市场的增长。
3. 市场发展趋势分析在进行市场调查时,我们发现了以下几个市场发展趋势:•智能化:随着物联网技术的应用,输电线路在线监测系统将实现数据的互联互通,实现智能化管理和控制,提高电网的自动化水平。
•云计算和大数据:云计算和大数据技术的应用可以将海量的监测数据进行存储和分析,提取有价值的信息,帮助电力公司做出更加科学的决策,并优化输电线路的运行与维护。
•预测维护:通过对监测数据进行分析和建模,可以实现对输电线路的预测维护,提前发现潜在故障和风险,并采取相应的措施,避免事故的发生。
•安全防护:在线监测系统可以对输电线路的安全状态进行实时监测,一旦发生异常情况或故障,可以及时发出警报,以保障电网的安全运行。
4. 竞争格局分析目前,输电线路在线监测系统市场具有较大的竞争,主要的竞争者包括(以下仅为举例,不列举具体公司名称):•本地厂商:一些本地的电力设备厂商具有一定的市场份额,他们拥有本地市场的时间和地理优势,并且可以提供一定的定制化服务。
智能电网 输电线路状态监测系统 王孝敬(西安方舟智能监测技术有限公司) 一 系统简介
随着电力建设的迅速发展,电网规模的不断扩大,在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。作为电力输送纽带的输电线路具有分散性大、距离长、难以巡视及维护等特点,因此对输电线路本体及周边环境以及气象参数进行远程监测成为一项迫切工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分,是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 BOOM-OLMS系列输电线路状态监测系统利用光纤传感技术、电子测量技术、无线通讯技术、太阳能新能源技术、软件技术对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏(倾斜)、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像(视频)、杆塔塔材被盗等进行监测。 系统主要包含以下几种类型监测装置,各装置的功能可独立使用,也可自由组合。
输电线路导线温度监测
输电线路图像、视频监测
输电线路导线弧垂监测
输电线路杆塔基础滑移监测
输电线路覆冰预警监测 二 系统技术介绍 1、系统设计遵循技术标准
(1)Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》
(2)Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 (3)Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》 (4)Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》 (5)Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 (6)Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 (7)Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 (8)Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 (9)Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》 (10)Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》 (11)Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》 (12)Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》 (13)Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》 (14)Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 (15)GB 191 包装储运图示标志 (16)GB 2314 电力金具通用技术条件 (17)GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范 (18)GB 4208—93 外壳防护等级(IP代码) (19)GB 6388 运输包装图示标志 (20)GB 9361 计算站场地安全要求
功能模块 导线 绝缘子 杆塔 覆冰 风偏 倾斜 气象 图像 舞动 测温 污秽 防盗 (21)GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则 (22)GB 11463—89 电子测量仪器可靠性试验 (23)GB 12632—1990 单晶硅太阳电池总规范 (24)GB 50545-2010 110kV~750kV架空输电线路设计规范 (25)GB/T 2317.2—2000 电力金具电晕和无线电干扰试验 (26)GB/T 2423.1—2001 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温 (27)GB/T 2423.2—2001 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:高温 (28)GB/T 2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db: 交变湿热试验方法 (29)GB/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验 第二部分:试验方法 试验Fc和导则:振动(正弦) (30)GB/T 3797-2005 电气控制设备 (31)GB/T 3859.2-1993 半导体变流器 应用导则 (32)GB/T 3873-1983 通信设备产品包装通用技术条件 (33)GB/T 6587.6—86 电子测量仪器 运输试验 (34)GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则 (35)GB/T 7027-2002 信息分类和编码的基本原则与方法 (36)GB/T 9535-1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 (37)GB/T 14436 工业产品保证文件 总则 (38)GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范 (39)GB/T 16611—1996 数传电台通用规范 (40)GB/T 16723-1996 信息技术 提供OSI无连接方式运输服务的协议 (41)GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分:一般试验要求 (42)GB/T 17179.1-2008 提供无连接方式网络服务的协议 第1部分:协议规范 (43)GB/T 17626.2—1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 (44)GB/T 17626.3—1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 (45)GB/T 17626.8—1998 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 (46)GB/T 17626.9—1998 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验 (47)GB/T 19064-2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法 (48)QX/T 1—2000 Ⅱ型自动气象站 (49)YD/T 799—1996 通信用阀控式密封铅酸蓄电池技术要求和检验方法 (50)DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程 (51)DL/T 741—2010 架空送电线路运行规程 (52)DL/T 5154—2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定 (53)DL/T 5219—2005 架空送电线路基础设计技术规定 (54)QJ/T 815.2-1994 产品公路运输加速模拟试验方法 2、监测装置电源实现
(1)安装在铁塔上的监测装置统一采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供
电,针对我国西南、华东等日照照射相对较弱地区可采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电。 监测装置安装于铁塔上,安装较为困难。因此减小设备体积及重量成为监测装置设计首要考虑的因素,我公司采用超低功耗技术,装置待机电流保持在20mA (12V)以内,因此在同等容量电源条件下,装置可连续运行时间比目前市面厂家长30%以上。一般情况下数据采集装置配置12V 33AH 电池 即可连续运行30天以上,装置体积小、重量轻,有利于现场安装。 监测装置选用硅能绿色环保电池作为储能系统,该电池相比铅酸及其他类型电池系统具备以下优点: 储备容量高,达到国际要求的2倍。 充电接受能力强,达到国际要求的3倍。 大电流放电效率高,可高倍率放电,30C放电8S内电池不损伤。 自放电小,年自放电率小于2%。 充放电无记忆(次数)。 能耐高温及高寒,可以在-50~+70℃范围内使用。 绿色环保,该产品采用复合硅盐电解质取代硫酸,无污染,电池极板亦可再生使用。 循环使用寿命长,户外监测装置可使用5~10年。 (2)安装在导线上的监测装置采用以下两种方式进行供电:
A、特种高能电池:采用进口特种高能电池进行供电,体积小、重量轻、耐高低温,使用寿命达8年以上。 B、感应取能对蓄电池充电:采用高能感应线圈取电及对蓄电池进行浮充的方式进行供电,取电效率高、通讯模块可实时在线。 3、监测装置通讯技术
(1)数据采集单元(导线温度、导线舞动、导线张力、导线弧垂等)与塔上监测
装置之间采用 RF、Zigbee、WIFI等方式进行通讯,通讯距离1~3KM。 (2)塔上监测装置与CMA(状态监测代理)之间采用RJ45、RF、Zigbee、WIFI等方式进行通讯。 (3)CMA或集成有CMA功能的监测装置与CAG(状态信息接入网关机)之间采用OPGW、WIFI、GPRS/CDMA/3G、卫星等方式进行通讯。具备光纤接入条件杆塔上的监测装置,采用光端机将杆塔上的的数据传输至中心CAG,实现数据落地;不具备光纤接入条件杆塔上的监测装置通过无线(WIFI)网络将各监测装置数据汇总至有光纤接入杆塔上的监测装置,利用光交换机将无线监测装置数据传输至中心CAG; 4、监测装置工作条件 a) 工作温度:-45℃~+70℃; b) 环境温度:-40℃~+50℃; c) 相对湿度:5%RH~100%RH; d) 海拔高度:≤4000m; e) 大气压力:500hPa~1100hPa; f) 风速:≤75米/秒; g) 防护等级:IP66; h) 振动峰值加速度:10m/s2 i) 电池电压:DC 12V; 三 系统主要功能模块介绍
(一)输电线路微气象监测系统 随着电网的发展延伸,通过复杂地形及恶劣气候条件地区的输电线路日益增多。近年来我国电网主干线500(330、220、110)kV线路因气象原因发生倒塔、断线事故大量增加。产生上述事故原因之一是设计时对微地形、微气象的认识不足,对沿线风口、峡谷、分水岭等高山局部特殊地段的气象资料掌握不够。在一条几十千米至几百千米长的送电线路中,山岭纵横、海拔高程悬殊,气象变化显着,小气候特点十分突出,邻近气象台站的观测记录,不能满足微地形地段线路的设计、维护需求。 因此,使用合理的气候指标值和充分利用气候资源,不但可以预防灾害,还可以得到很大收益,如在设计线路时根据气象资料设计抗风、抗冰强度,可避免过度设计,节省人力、物力。 监测参数:温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压、日照; 参数技术指标:
温度监测范围:-50~120℃;精度:±0.2℃;分辨率:0.1℃ 湿度监测范围:1%~100%,精度:±4%RH;分辨率:1%RH 风速测量范围:0m/s~60m/s; 精度:±(0.5+0.03V)m/s,V 为标准风速值; 分辨率:0.1 m/s; 起动风速:<0.2m/s; 抗风强度:75m/s。 风向测量范围:0°~360°; 测量精度:±2°; 分辨率:0.1°; 启动风速:<0.2m/s; 抗风强度:75m/s。 雨量测量范围:0~4mm/min;