輸配電線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)分析

張群安 陸振華 王碩 趙嘉駿 陳周

摘? ?要：為了實現電力線的在線監(jiān)測和實時故障報警，需要對線路進行系統(tǒng)化的監(jiān)控設計。文章介紹電路檢測系統(tǒng)存在的問題及無線自組織網絡在輸電線路監(jiān)測中的使用，對在線監(jiān)測技術在輸配電線路故障中的應用現狀進行分析，并對此提出一定的解決策略來提高在線檢測的準確率，保證系統(tǒng)設計的可靠性與實用性。

關鍵詞：輸配電線路;故障;在線監(jiān)測;分析

輸電線路出現問題時，常常會對附近周邊的電路造成危害，因此，輸電線路發(fā)生故障時，要及時地針對問題進行修復，不然會對相應的生產帶來麻煩。同時在輸電線路的構造中不難發(fā)現，其結構復雜，在修復線路的過程中需要耗費大量的人力、物力。一些架空線路出現問題時，由于情況復雜，維修人員對線路出現問題的地方很難進行排查，也無法根據實際的具體情況解決故障，給設備的運行埋下了安全隱患。因此，為了及時排查與解決線路出現的問題，需要設計相應的監(jiān)測系統(tǒng)來為維修工作帶來便利，提高對電的供應和對相關電路的自動化運行效率，保障相關設備的正常運行，同時也能夠提高電網水平。

1? ? 檢測技術應用的缺陷和問題

在檢測技術應用過程中仍然存在著許多的缺陷與問題：（1）在對輸配電線路的監(jiān)測工作中，相應的政策、標準等不足，缺乏相應的規(guī)范，相關企業(yè)難以有國家層面的保障，在一些方面難以得到調控[1]。（2）在對電線路進行監(jiān)測系統(tǒng)的應用時缺乏相應的規(guī)劃，難以根據具體的需求而進行建設，同時對于應用來說更多的是強調實事而忽略管理，忽略了對系統(tǒng)的調控。（3）對相關的系統(tǒng)欠缺考慮，缺乏與其他軟件之間的相應設計與相關方案的制定，在后期的使用過程中會出現很多問題，難以保證在建模過程中的準確度，缺少相應的技術幫助。（4）在檢測技術應用過程中，由于對相應監(jiān)測對象認識不明確，所以在具體的應用過程中可能會出現受益者不明確的情況，這樣只能對自動化程度進行投入而忽視對配網的投入，比重出現失調。（5）在進行監(jiān)測系統(tǒng)的運行中，由于出現職責的不明確導致后續(xù)工作不能順利進行，這樣一來，開發(fā)商與相應供電具體情況不了解會導致最終形成的系統(tǒng)做不到精準的預測需求，難以具備良好的適應性。

2? ? 無線自組織網絡在輸電線路監(jiān)測中的應用

隨著經濟的發(fā)展，網絡逐漸應用至各行各業(yè)中去，為人們帶來便利的同時，解決了一大部分實際應用問題。在輸電線路的發(fā)展中，線路與線路間構成的電網逐漸向大容量、大面積、復雜結構的方向發(fā)展，而隨著人們用電需求量的增大，未來電網的發(fā)展更是向大面積、復雜化方向進行，與此同時對相應輸電線路的監(jiān)測問題需要得到重視，需要結合無線網絡的優(yōu)勢將其應用至輸電線路的監(jiān)測中。無線局域網具有分布范圍廣、注重實際應用的優(yōu)點，是一種分布式的自組織網絡;因為它是由若干個體積微小的節(jié)點組成，所以在進行數據搜集過程中，不論是什么樣的外部環(huán)境，無線自組織網絡都可以搜集到相關數據。為了提高無線自組織網絡在任何自然條件下對數據及時、完整的輸送，常采取長鏈層次型拓撲控制方式，通過對網絡拓撲結構進行仿真設計，再對一些多余的鏈路進行去除以達到對無線傳感器網絡性能的優(yōu)化，使無線傳感器網絡的使用壽命被大大延長，同時對傳輸的數據做到了極大程度的保護，使數據的傳輸更具備可靠性。

3? ? 在線監(jiān)測技術在輸配電線路故障中的應用現狀

3.1? 輸配電線路的在線狀態(tài)檢測

輸配電線路在線狀態(tài)監(jiān)測包括4個方面：（1）根據相關的線路診斷提出相關的建議。根據檢修過程中對相關線路、狀態(tài)、技術的分析來對線路檢修建議進行確定，其中包括線路的維修工作、檢修工作以及檢修費用等。（2）制定合理的檢修方案[2]。根據具體的線路將其分成不同等級，對不同等級的線路進行策略制定與方式的選擇，能夠大大提升檢測效率。（3）制定并嚴格實施檢修計劃。在對線路進行檢修過程中要進行統(tǒng)一化標準，對相關維修及養(yǎng)護工作進行安排[3]。（4）定期對線路檢修進行評估，以此進行經驗的總結。

3.2? 對一次設備的監(jiān)測

在對一次設備進行監(jiān)測的過程中，主要是通過傳感器對電路各個部分進行信息的收集，并以點對點的方式來實現向現場的傳輸。在進行在線監(jiān)測過程中，需要與監(jiān)測中心時刻保持聯系，以保證將實際情況進行傳達。另外監(jiān)測中心會根據傳輸回來的數據進行儲存，并通過分析對相應的輸電線路進行維修管理，以便出現問題時及時采取有效的解決方案[4]。通過數據的儲存與分析，也能夠對電路進行規(guī)劃，還能為在線監(jiān)測技術提供完善的數據支撐。

3.3? 集中式在線監(jiān)測結構形式

集中式在線監(jiān)測形式主要是通過數據的采集、反饋、相關人員的分析來對具體的情況進行反饋。一般是通過在相關設備上安裝傳感器來反饋電路情況，包括溫度、濕度、電流等維度，通過數據的采集與反饋對電路的狀態(tài)進行反映，最后通過主機對處理后的數據進行分析[5]。這種方式通常適用于檢測設備數量多、檢測對象復雜的情況，但是對于模擬信號的傳輸來說，易出現傳輸過程中模擬信號丟失的問題。

3.4? 在線監(jiān)測技術應用效果

在線監(jiān)測技術在輸電線路中的應用，取得了良好的效果，通過對輸電線路中導線的狀態(tài)，如風向、風偏、導線溫度、覆冰狀態(tài)等進行數值分析，同時對輸電線路周圍環(huán)境進行實時的監(jiān)控與分析來對線路所處的環(huán)境進行總結，在對線路運行狀態(tài)的分析過程中為監(jiān)測設備的安裝提供方案，確保了對輸電信息的信息化管理，保證了輸電線路的長久使用，同時為線路的實際運行與線路的相關設計提供了數據上的支持。

4? ? 對在線監(jiān)測技術發(fā)展的建議

4.1? 加強在線監(jiān)測技術的系統(tǒng)化和信息化

在在線監(jiān)測技術的使用過程中曾出現了不穩(wěn)定性等問題，針對這些問題，可以加強在線監(jiān)測技術的系統(tǒng)化與信息化。通過網絡信息技術促進無線局域網的使用，來為在線監(jiān)測技術提供必要的通信網絡支持。在完善過程中首先要對相應的標準進行制定，使在線監(jiān)測系統(tǒng)技術在使用過程中形成體系，盡可能以統(tǒng)一標準來進行衡量，以減少相應的問題的發(fā)生，提升對問題處理的能力。其次，對相應的工作人員進行專業(yè)化培訓，使相關人員具備相應的技術與專業(yè)素養(yǎng)，加強對他們的日常培訓工作，使之對信息進行及時的掌握，保證監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4.2? 加強在線監(jiān)測技術的智能化和自動化

在線監(jiān)測技術發(fā)展過程中，要與時俱進，結合時代發(fā)展與要求提升在線監(jiān)測技術的智能化與自動化。在系統(tǒng)診斷上進行專業(yè)化的研究，加大相關人員對此科研的投入力度，使在線監(jiān)測技術的發(fā)展能夠跟隨時代、科技發(fā)展的潮流。在監(jiān)測過程中注重對精準度的把握，在對監(jiān)測問題的不同類型設置不同的解決方式，提升系統(tǒng)應對問題的能力。同時針對系統(tǒng)維護等工作進行遠程服務的開發(fā)，節(jié)省不必要的人力資源浪費。另外，在在線監(jiān)測技術使用過程中，壽命的長短也需考慮。針對其使用的電池進行開發(fā)，使監(jiān)測系統(tǒng)有相應的電池供應，以確保在線監(jiān)測技術的長久使用。

4.3? 在線監(jiān)測技術的開發(fā)和應用要實事求是

任何技術的進步與發(fā)展離不開相關科研人員的研究，但對于監(jiān)測系統(tǒng)的研制需要根據實際的情況進行有針對性的開發(fā)，相關學者與專家要在經驗基礎上加強對輸電線路的專研，在理論的支撐下加強對實際的考量，以豐富的專業(yè)知識背景來加強對實際問題的解決，使在線監(jiān)測技術的研發(fā)更能解決實際問題，更貼合電路發(fā)展的真正情況。

5? ? 結語

總而言之，對輸配電線路故障進行檢測的在線監(jiān)測技術已經被大范圍的推廣，同時在國家的大力發(fā)展下對相關監(jiān)測技術提出了要求，在線監(jiān)測技術需要考慮到大眾使用成本及其可靠性、安全性，并進行完善，這也是日后需要進行改進的方向。盡管在使用的過程中仍然存在一定的問題，但是在問題中總結經驗、進行改善，最終會推動在線監(jiān)測技術的發(fā)展。

[參考文獻]

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[3]陳文民，劉東海.輸配電線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)研究[J].華東電力，2010（6）：894-897.

[4]唐勇.小電流接地系統(tǒng)之輸配電線路故障在線監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)和應用[J].通訊世界，2017（8）：132-133.

[5]王芷郁，王善偉，黃亮，等.電力故障指示器智能在線檢測系統(tǒng)的設計與實現[J].福建電腦，2017（7）：46-47.

Analysis of on-line fault monitoring system for transmission and distribution lines

Zhang Qunan， Lu Zhenhua， Wang Shuo， Zhao Jiajun， Chen Zhou

（Liuzhou Power Supply Bureau， Liuzhou 545000， China）

Abstract：In order to realize the on-line monitoring and real-time fault alarm of power line， it is necessary to carry out systematic monitoring design on the line. This paper introducing the circuit test system existing problems and the use of wireless self-organizing network for transmission line monitoring， the online monitoring technology in the application of power transmission and distribution line fault status is analyzed， and puts forward some solving strategies to enhance the accuracy in on-line inspection， to ensure the reliability of the system design and practical.

Key words：transmission and distribution line; fault; online monitoring; analysis