能蓄电池供电设计主站交流电源供电设计主站直流电源设计电缆选型数据传输实现通道设备选型信息传输方案通信方式可行性实现在线监测系统应用实现监测线路和建设内容前端监测装置应用设计系统应用和监测数据分析本章小结结论及展望主要工作与结论万方数据进步研究的展望参考文献作者简介万方数据图清单图在线监测系统主要类型图在线监测原理图微风振动监测装置图风偏监测装置图气象监测装置图温度监测装置图覆冰监测装置图图像视频监测装置图主站监控中心框架设计图互感器取电设计图太阳能供电系统设计图太阳能电池板图磷酸铁锂蓄电池图电源系统设计图屏设计图直流电源系统设计图直流电源保护设计图直流电源屏设计图导线截面选择依据图导线经济密度曲线图通道设备及带宽设计图监测数据信息传输方案设计图下聂二回杆塔地理位置图下聂二回塔监测装置设计图石宝回杆塔地理位置图石宝回塔监测装置设计图王君回塔地理位置图拉力传感器替换球头挂换设计万方数据图里文二回杆塔地理位置图里文二回杆塔监测装置设计图福西二回周围线路走廊地理位置图福西二回塔监测装置设计图门聂二回杆塔地理位置图门聂二回塔监测装置设计图石宝二回杆塔地理位置图石宝二回杆塔监测装置设计图门聂二回杆塔地理位置图门聂二回杆塔监测装置设计图清春二回杆塔地理位置图清春二回杆塔监测装置设计图阎吕二回线路地理位置图阎吕二回线路监测装置设计图珠聂回杆塔地理位置图珠聂回杆塔监测装置设计图气象参数实时监测情况图气象参数实时统计情况图气温实时变化情况图相对湿度实时情况图风速实时变化情况图气象数据详细数据统计情况图导线微风振动实时数据图导线微风振动组态图导线覆冰组态图导线覆冰详细数据图杆塔倾斜实时变化情况图导线温度实时数据图导线温度实时变化情况图导线温度详细数据万方数据表清单表在线监测技术标准表国内输电线路在线监测工程试点应用表微风振动在线监测装置主要技术线监测系统的研究及应用安徽省电力淮南供电公司江阴长江大跨越在线监测江苏省输变电运检中心线路覆冰在线检测及预警系统浙江电力公司单导线机械除冰装置科研项目江西省电力公司淮南上海皖电东送输变电工程关键技术国家电网公司输电线路远程视频监测工程试点应用安徽省电力淮南供电公司银南电网输电线路底线断股技术改造宁夏电力银南供电公司淮南平圩大跨越风偏角在线监测系统安徽省电力淮南供电公司特高压直流输电工程舞动监测装置国家电网公司直流建设公司向家坝上海特高压直流输电工程舞动监测国家电网公司直流建设公司向家坝上海特高压直流输电微风振动监测国家电网公司直流建设公司千伏输电线路在线监测推广应用在线监测系统中电飞华通信股份有限公司三峡三龙三回导线温度监测系统研究湖北省超高压宜昌分公司大跨越导地线现场测振湖北省超高压电力科技公司国网晋东南南阳荆门特高压试验示范工程国网交流工程建设有限公司线路大跨越振动无线远程在线监测系统的研究及应用安徽省电力芜湖供电公司耐热导线再线监测及运行评估广东电网公司广州供电局华北电网在线检测系统的研究的应用华北电网北京超高压公司万方数据中国计量学院硕士学位论文各种电网新型技术的不断进步典型电网试点工程的开展为输电网智能运营系统的全面建设以及在线监测工程应用提供了强有力的保障，然而，国内输电线路远程在线监测技术工程应用相对较少，对在线监测电网试点工程应用进行广泛调研表明在线监测系统应用仍在积累经验，其关键技术的工程实现至关重要。本文主要围绕在线监测装置的选型设计前端在线监测供电电源设计主站系统供电设计监测数据的传输通信设计等方面等展开应用研究，目的是为输电网智能运营系统输电线路在线监测提供套完善可靠的试点建设保障和支撑，为后期智能电网的进步开展及在线监测的不断深入提供重要的实践依据，全面提升线路运行管理水平，保障线路的安全运行。本论文研究的内容本文主要从输电线路在线监测工程应用关键技术展开研究，获取线路的状态参数，积累重点电压等级的线路运行工况，方便线路巡视维护人员开展检修巡视快速及时处理突发事故等工作获得运行线路实时数据视频图像，为电网相关部门进步查找和分析事故原因提供参考依据积累重点隐患线路运行实况数据资料，为后期线路运行工况信息综合评估系统的建立提供实时数据，主要研究目的故障诊断通过对状态数据的分析，查找故障和事故的原因，提出建议，避免今后发生类似故障在线预警根据状态参数，发现线路存在的隐患，包括外力侵袭破坏等，及时发出预警，避免故障的发生辅助决策对输电线路状态进行预测和趋势分析，分析结果将为运行调度部门提供决策的信息支持状态检修根据综合的线路运行过程中的状态信息，并按照设备状态检修导则，实现输电线路状态检修风险评估根据输电通道周边环境信息，以及运行状态信息，评价输电线路未来的运行风险。本文主要包括以下四个部分第部分，全面勘测重点线路实际运行情况以及发生线故障的原因，根据在线监测标准规范及线路勘测的实际情况，对前端监测装置进行选型，选择安万方数据中国计量学院硕士学位论文全可靠先进成熟的前端监测装置第二部分，对前端在线监测装置关键技术之供电电源进行设计，供电方式采用互感器高压取电，并对取能线圈进行计算选择，感应取能线圈尺寸选择采用内径外径厚度，安装于输电线路的导线上，供电方式之二设计采用可靠性及稳定性更高的太阳能蓄电池的供电模式，在合理的降低设备的功耗以及搭配更高效的太阳能板的条件下，实现前端监测装置不间断供电，保证系前端监测装置取得足够的电能而稳定的工作，太阳能电板的尺寸设计，安装于输电线路杆塔上对主站监控系统供电进行设计，主站系统交流电源采用逆变装置供电，实现交流不间断电源供电，全面提高供电质量，其中设计额定容量为，主站系统直流操作电源设计采用直流电源对控制负荷与动力负荷供电，提高供电可靠性，其中直流电源蓄电池容量设计为，配置个开关充电模块，最后对前端监测装置电力电缆及装置过电压进行设计第三部分，对前端在线监测装置关键技术之数据通信进行设计，全面调研了前端监测装置电网工程应用的数据通信方式，综合考虑现有技术方式电力通信专网公网网络等情况，提出公网无线通信作为系统的通信方式第四部分，针对输电线路运行状况环境状况通信情况等，进行在线监测应用设计，对系统试点运行积累的大量数据图像和视频进行详细分析，确定针对特殊输电线路运行环境下特殊线路巡检抢修策略，调整和完善输电线路在线监测装置的安装部署方案，为电网相关部门进步查找和分析事故原因提供参考依据。本文的主要的创新点有以下两点对前端在线监测系统供电方式进行设计，针对不同的监测装置设计不同的供电电源对在线监测系统数据传输方式进行可行性研究，设计无线传输通信方式，实现监测数据图像视频的高效传输。万方数据中国计量学院硕士学位论文远程在线监测系统主要类型在线监测装置是集无线传感技术信息处理技术低功耗技术数字无线通讯技术能源管理技术抗干扰技术以及计算机技术等为体，同时能够实现监测装置集成化状态参数数字化数据通信网络化信息显示可视化，对输电线路本体和周围环境的进行远程在线监测的种智能化测量装置，主要类型如图所示。图在线监测系统主要类型导线温度图像视频微气象杆塔倾斜杆塔振动防盗报警反外力破坏绝缘子污秽导线弧垂杆塔基础滑移覆冰系统主要类型万方数据中国计量学院硕士学位论文在线监测机理输电线路在线监测系统主要由系统主站和各种前端监测装置组成，系统主站，是输电线路本体运行工况监控和实时显示的中心，实现前端相关监测信息的统计分析处理显示查询控制等功能。前端监测装置是用于高压线路的各种远方监测控制装置的总称，包括数据终端单元，数据采集单元和各类传感器等，其中数据采集单元具有高度集成性，可采集处理和传输多种监测数据，如图所示，通过设计安装在高压输电线路杆塔和导线上的前端在线监测装置全天候全方位监测输电线路本体和周围的环境状况，并进行采集和监测数据进行处理，利用无线网络传送到后台监控主站系统进行数据的存储分析显示，及时报警线路故障信息，实时掌握线路运行状态，提高输电线路运行的稳定性和可靠性，实现高压重点输电线路可控在控能控。图在线监测原理万方数据中国计量学院硕士学位论文前端监测装置设选型配置微风振动在线监测装置选型根据输电线路微风振动监测装置技术规范，选型如图所示，利用振动传感器获取微风振动信号，在线统计和分析导地线微风振动水平。图微风振动装置关键技术实现装置能对运行中的架空高压输电导线受微风影响产生微幅振动的频率和幅度进行实时采集，判断导地线疲劳寿命，分析导线微风振动和气象条件的关系，并根据统计分析结果给出线路防振方案评估结果。监测参数导线或者地线的频率振幅风速风向温度相对湿度，主要技术参数见表所示。表微风振动在线监测装置主要技术参数监测参数测量范围及精度振动幅值测量范围振动频率测量范围导线温度测量范围风速测量范围风向测量范围气温测量范围湿度测量范围万方数据中国计量学院硕士学位论文风偏在线监测装置选型根据输电线路风偏监测装置技术规范，选型如图所示，利用倾角传感器获取风偏角，在塔上选择到两处跳线风偏或悬垂绝缘子串监测点。图风偏监测装置关键技术实现装置能实时监测绝缘子串的风偏角，主站系统应用软件可根据绝缘子串的风偏角和杆塔基础数据计算出和杆塔之间的空气间隙，并当风偏角较大或者安全间隙接近或者小于门限时，实现预警和报警，可有效的防止风偏闪络故障的发生，对于经常因风偏影响发生跳闸无法实现重合闸故障线路，通过小时不间断监测，找出风偏放电的直接原因，为输电公司制定防风偏巡检计划提供理论依据。监测参数风偏角偏斜角，主要技术参数见表所示。表风偏在线监测装置主要技术参数监测参数测量范围及精度导线风偏角测量范围导线偏斜角测量范围测量准确度微气象在线监测装置选型根据输电线路气象监测装置技术规范，选型如图所示，利用微型传感器，对高压线路周边风速风向气温湿度等参数在线采集统计。万方数据硕士学位论文输电线路远程在线监测关键技术应用研究作者支理想校内导师张宝武副教授校外导师卢文强工程师专业领域仪器仪表工程中国计量学院二〇四年三月万方数据，万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文输电线路远程在线监测关键技术应用研究作者支理想专业领域仪器仪表工程校内导师张宝武副教授校外导师卢文强工