输电线路综合在线监测系统(2)

2019-03-16 22:20

系统接口;

为提高系统的可扩展性,本系统具有如下扩展接口:预置位定时轮巡自动分析、远程自动抄表、远程设备自动监测,在线监测系统数据通信。

输电线路动态增容在线监测与预警系统

目前在电力调度运行部门,线路热稳定限额是根据设计院提供的设计数据及余度规定的,基本上与线路实际运行温度没有挂钩,造成线路输送能力的浪费。资料表明在钢芯铝绞线的强度损失5%允许范围内,提高导线运行温度对提高输电线路输送能力具有明显的效果和经济效益,特别是在用电紧张的状况下更为突出。所以通过对导线温度的在线监测和对导线弧垂的计算分析,动态提高输电线路的输送容量是完全可行的。

电力企业对输电线路的运行检修,主要是按照运行和检修规程的要求,对线路进行定期巡视和定期检修,多年来为确保电力系统安全可靠运行发挥了很大的作用,但它也存在许多缺点。因此输电线路状态监测和状态检修技术已成为下一阶段的重要目标,对导线连接处关键点温度的实时监测和分析是决定线路正常运行的重要特征量,也是决定线路状态检修的依据。 系统组成如下图所示:

1.数据采集

导线温度监测装置:提供对导线当前实际运行的温度采集,其中每一个装置提供多个测温点和1个导线周围环境温度点。温度在线监测装置的数量取决于线路走廊的局部气象小区的数量和线路的实际情况。温度在线监测装置安装在每个局部气象小区的架空导线和导线接头上实时测量各局部气象条件下导线的平均温度和节点温度、导线周围环境温度,通过电信或联通GSM/GPRS网络将导线温度数据发送到主站端集群通信机。推荐采用本公司“MT系列输电线路温度在线监测装置”产品。

小型气象站:提供线路局部的气象环境数据,包括环境温度、风速、风向、雨量、雨强、太阳辐射等信息。

推荐采用进口可靠的便携式自动气象站。

SCADA数据:通过电力企业己有的SCADA系统接收输电线路电流、电压等实时信息。

2.系统主站

系统主站由服务器或小型计算机组成,配以本公司“输电线路动态增容在线监测与预警系统”软件,完成计算和分析功能,主要功能有: 2. 1 线路实时监控预警

电流和温度是影响线路正常运行重要的两个因数,对电流和温度的实时监控可以随时掌握当前线路的运行状态。线路实时监控预警就是提供对线路各个监测点电流和温度的实时监控,并且醒目地显示当前线路最高温度和输送电流。当线路电流发生跃迁或线路温度超过预警值时,系统马上发出直观醒目的告警。 在线路实时预警系统中,显示每条线路上的最新导线温度、电流及气象数据等信息等。每条线路告警值由用户设定:电流跃迁值(如:每分钟内通过该条线路的电流增量超过50A);告警温度和最高温度值(如:60℃或70℃)。当某条线路超过该线路预定的告警值时,系统弹出线路预警窗口并发出多种形式告警声,同时数据采集策略也发生变化,即加快返回该条线路上的温度和气象数据(如:5分钟返回一次数据),并且醒目的显示出当前线路的最高温度,以及该线路发生告警的持续时间。

线路状态监控

2. 2 线路增容辅助研究 2. 2. 1 稳态计算

稳态计算包括两部分,一项是提供温度和气象条件计算线路导线的限额电流,另一项是根据负荷电流和实际测得的气象条件计算线路的导线温度。

导线限额电流计算:在实测的气象条件下和给定一个计算温度,依据热平衡原理对指定线路进行导线限额电流计算,为线路提高输送容量提供预测依据。

导线温度计算和校核:和导线限额电流计算类似,导线温度计算是在实测的气象条件下和给定一个计算电流,依据热平衡原理对指定线路进行导线温度计算,为线路提高输送容量和安全提供预测依据。

导线限额电流计算

2. 2. 2 摩根公式研究

导线允许载流量与导体的电阻率、环境温度、使用温度、风速、日照强度、导线表面状态、辐射系数、吸热系数、空气的传热系数等因数有关。导线的最高使用温度,按各国的具体情况而定。导线载流量的计算公式很多,其中英国摩根公式考虑影响载流量因素较多,并有实验基础,在一定条件下将其简化,可缩短计算过程,适用于在线计算。

实测数据带入计算:根据线路温度等实测数据,及输入指定的雷诺系数等,使用摩根公式来计算允许载流量。

摩根公式验证:指定线路载流量计算,在指定时间内对实际的电流和根据摩根公式计算的电流的比较,调节雷诺系数来调节计算电流的曲线。

摩根公式多类型计算:在已知其它条件下(线路载流量、环境温度、风速、导线吸热系数等),根据摩根公式对某项值进行计算。

实测数据带入计算

2. 2. 3 边界条件分析

边界条件(环境温度、日照强度、风速、吸热和散热系数、导线允许温度等)对线路输送容量影响较大,我国标准与IEC标准选用的边界条件不同,国内所计算的载流量要小15~20%左右。因此选择适合本地区的边界条件是非常重要的,也是需要进一步研究的问题。

边界条件的综合分析:计算指定线路的最大载流量,对到指定日期(一周、一个月、一个季度、半年、一年等时间)内的环境温度、日照强度、风速来统计,统计平均值、最大值、最小值以及适应指定边界值的百分率。

对环境温度的边界条件分析:统计指定线路指定年份(按月、按季度、按年统计)的环境温度的最大、最小、平均值。用图表显示指定条件下,各个环境温度下线路的最大载流量。 对风速的边界条件分析:(同环境温度的边界条件分析)。 对太阳辐射的边界条件分析:(同环境温度的边界条件分析)。

边界条件分析 风速-载流量

2. 2. 4 线路跃迁研究

在系统输送负荷变化时,线路从一个稳态跃迁到另一个稳态,线路上导线的温度和弧垂是一个变化的过程。线路跃迁研究电流从一个值到达另一值时,导线上各点在各个时间点上的温度变化以及杆塔间导线弧垂的变化。

实时弧垂计算主要是在实测或计算导线温度下,同时计算各档杆塔导线的弧垂,并与设定的最小净空距离比较。

跃迁时弧垂变化研究:当指定线路发生跃迁时导线杆塔间弧垂高度在30分钟内的变化。 跃迁时温度变化研究:当指定线路发生电流跃迁时,导线上温度在30分钟内的变化。

跃迁时弧垂变化


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