输电线路冰冻检测和报警系统设计与实现.pdfVIP

永州职业技术学院龙安国 [摘要】研发基于通用分组无线电业务(GPRs)网络的输电线路监洲和报警系统．整个系兢主要由电力监洲中心主机、线路监洲分机 组成，给出了系统组成围。叙述了系统的技术特点，培出了监测分机的硬件原理图和软件厦I卜rr0中断程序的流程图．监洲分机供 屯系统采用太阳能电池和看『1驹工作模式，介绍了操作平台软件的功能等．奉系统模拟运行与调试效果较好．达到了设计要求．对重 冰区的线路改造和重建具有一定的意jL。 【关键词】覆耐L冰冻监测 GPR．S 当输电线路大范围覆冰．部分线段的覆冰厚度明显超出线路机械 倒，而是由于覆冰线路产生的倾斜水平力，从而使杆塔扭曲变形造成破 承载能力时．会导致线路杆塔倒塔、跳闸、断线、导线舞动、绝缘子闪络 坏．因此需要对杆塔的倾斜角度进行监测。 和通讯中断等事故，直接影响输电网正常运行，造成巨大的经济损失”I。 综上所述．监测系统必须监测环境温度、湿度、风速、风向等信息以 俄罗斯、加拿大、美国、日本等国家和我国都曾因输电线路覆冰引发电 及对覆冰导线的重力变化、倾斜角度、振动幅度与频率等参量进行监 网安全事故，带来了巨大的经济损失，冰雪灾害已成为许多国家的电网 测。由于杆塔是输电线路中直接受力和间接受力的主要对象，同时也 面临的共同问题。我国是输电线路覆冰较严重的国家之一．尤其是 是便于监测的对象，因此本系统的监测分机选择杆塔作为安装载体，直 2008年初发生在我国南方的冰雪灾害给电网带来了巨大的损失。 接或间接采集输电线路的一系列微气象条件【环境温度、湿度、风速、风 针对我国的覆冰灾害情况．为了减少输电线路覆冰事故的发生．有 向、倾角等信息)。监测分机的硬件组成如图2所示： 效保障电力系统安全运行．在加强探索输电线路覆冰机理、有效的防冰 除冰方法的同时．还应加强研究大电同覆冰在线监测、预警和诊断方法 的研究，有必要对线路覆冰进行监测分析．根据天气等情况及时报警非 常有利于提高室外线路运行的可靠性。本文研究基于通用分组无线电 业务(GPRS)网络的输电线路冰冻在线监测系统，实现对输电线路导线 覆冰方面的在线监测，在重大覆冰前期给出预报警信息，及时采取措施 减少冰灾损失。 1系统组成 输电线路导线覆冰在线监测系统可同时监测线路微气象条件和线 路覆冰状况，并借助现有移动或联通强大的通信网络进行实时数据传 输，结合专家知识库和各种理论模型给出冰情预报，及时给出除冰信 息，有效预防冰害事故。可全面收集和长期积累气象资料，为输电线路 设计、运行维护提供基础数据。 整个系统主要由输电线路监测分机、GPRS网络、电力监测中心主 机、操作平台软件组成．系统组成如图1所示。 。薪小 2．2基本功能 图2监测分机硬件组成示意图 G 监测分机周期性地将环境温度、湿度、风速、风向以及杆塔的倾角 电力蓝嚣中心主机 等信号送人信号处理单元．放大和滤被后的信号经放大和隔离后进入 盛小 P A／D转换器件，并由单片机计算杆塔倾角变化及环境温度、湿度、风速、 R 风向等环境变量。监测分机一方面及时将初步处理的数据通过GPRS 网络传输给当地电力监控中心进行数据处理，另一方面将有效数值存 小 S 于不易丢失的大容量闲存中。监测分机可以根据监控中心主机发送的 控制信号进行历史数据处理、实时采集数据、修改分机采样时间及分机 意 器一 系统时问设定等操作。 2．3硬件电路设计 图l系统组成