For personal use only in study and research; not forcommer c i a l use肇智能电网•高压输电线路状态在线监测系统聿一系统简介莄随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，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，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。
因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。
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。
袁STC_OLM系列输电线路状态在线监测系统电子测量、无线通讯、太阳能新能源技术及软件技术等实现对导线覆冰、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）、杆塔塔材被盗等状况的实时在线监测，预防电力线路重大事故灾害的发生。
肁系统采用模块化设计，可以独立使用，也可自由组合，功能模块组合如下图所示：芃袂二技术标准莇1、Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》薆2、Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》螁3、Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》蚀4、Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》蒇5、Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》羆6 Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》蒃7、Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》葿8、Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》薇9、Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》莇10、Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》袁11、Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》蒂12、Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》蚇13、Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》薄14、Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》蚃15、GB 191 包装储运图示标志芁16、GB 2314 电力金具通用技术条件蚆17、GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范羅18、GB 4208—93 外壳防护等级（IP 代码）莅19、GB 6388 运输包装图示标志羀20、GB 9361 计算站场地安全要求螆21、GB 9969.1 工业产品使用说明书总则莆22、GB 11463—89 电子测量仪器可靠性试验螃23、GB 12632—1990 单晶硅太阳电池总规范蝿24、GB 50545-2010 110kV〜750kV架空输电线路设计规范袆25、GB/T 2317.2—2000 电力金具电晕和无线电干扰试验螇26、GB/T 2423.1 —2001 电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法验A:低温薅27、GB/T 2423.2 —2001 电工电子产品环境试验第2 部分：试验方法验A:咼温交变螂28、GB/T 2423.4—1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Db: 湿热试验方法羆29、GB/T 2423.10—1995 电工电子产品环境试验第二部分:试验方法验Fc和导则:振动（正弦）袄30、GB/T 3797－2005 电气控制设备羂31、GB/T 3859.2－1993 半导体变流器应用导则薁32、GB/T 3873－1983 通信设备产品包装通用技术条件肆33、GB/T 6587.6—86 电子测量仪器运输试验芄34、GB/T 6593 电子测量仪器质量检验规则蚄35、GB/T 7027－2002 信息分类和编码的基本原则与方法荿36、GB/T 9535－1998 地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型莀37、GB/T 14436 工业产品保证文件总则蚅38、膂39、莂40、蒀41、肆42 、规范GB/T 15464 仪器仪表包装通用技术规范GB/T 16611—1996 数传电台通用规范GB/T 16723—1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议GB/T 16927.1 高电压试验技术第一部分：一般试验要求GB/T 17179.1 —2008 提供无连接方式网络服务的协议第1 部分：协议袄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膁44、试验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薀45、GB/T 17626.8—1998蒇46、GB/T 17626.9—1998电磁兼容试验和测量技术电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验脉冲磁场抗扰度试验莂47、GB/T 1 9064—2003 家用太阳能光伏电源系统技术条件和实验方法袀48、QX/T 1 —2000 U型自动气象站虿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蚄50、DL/T 548 电力系统通信站防雷运行管理规程肄51、DL/T 741 —2010 架空送电线路运行规程虿52、DL/T 5154 —2002 架空送电线路杆塔结构设计技术规定蝿53、DL/T 5219 —2005 架空送电线路基础设计技术规定肅54、QJ/T 815.2 －1994 产品公路运输加速模拟试验方法蒂蚂三、系统电源及通讯衿1、监测装置电源实现蒆（1）监测装置采用太阳能对蓄电池浮充的方式进行供电，对日照照射相对较弱地区也可同时采用太阳能及风能对蓄电池进行充电的方式进行供电。
膄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。
监测装置采用超低功耗技术，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其他产品长30%以上。
正常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，且具备体积小、重量轻的特点，有利于现场安装。
蒁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：衿储备容量高，达到国际要求的2 倍袇充电接受能力强，达到国际要求的3倍。
蚁大电流放电效率高，可高倍率放电，30C放电8S内电池不损伤。
芀自放电小，年自放电率小于2%罿充放电无记忆（次数）。
C范围内使用。
羃能耐高温及高寒，可以在-50〜+70莃绿色环保，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。
肇循环使用寿命长，户外监测装置可使用5〜10年螅薃蒈太阳能电池扳特种蓄电池羁（2）安装在导线上的监测装置采用以下两种方式进行供电： 蕿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。
莈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。
薇螄 风力发电机亠肁2、监测装置通讯技术莈（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螇（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。
螄（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OPGWWIFI、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;系统分层通讯分层结构图4膀肉统通讯安全防护总体框架+罿3、监测装置工作条件肆(1) 工作温度：—40C--+70C；蚃⑵环境温度：—40C--+50C；蒁(3) 相对湿度：5% RH^ 100% RH蚈(4) 海拔高度：W 4000m膆（5）大气压力：500hPa— 1100hPaW 75米/秒；肄（6）风速：膃（7）防护等级：IP66；2螁（8）振动峰值加速度：10m/s膆（9）电池电压：DC 12V；蒅薁蒀芆袆四、主要功能模块节1 、输电线路微气象监测芈复杂地形的输电线路，往往几百千米甚至几百千米内，山岭纵横、海拔高程悬殊，气象变化显著，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。
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, 是近年来我国电网主干线500（330、220、110）kV 线路频频发生倒塔、断线事故的主要原因。
莆微气象监测系装置主要监测电力通道内的环境温、湿度、风向等气象参数，经过大量的数据积累，可应用采集气象参数为线路规划设计提供依据，为线路维修、维护提供参考。
螀参数技术指标：羂监测参数：温度、湿度、风速、风向、雨量和大气压、日照；C；肇温度监测范围：-50〜120C；蒆精度：土0.2C莃分辨率：0.1蒂湿度监测范围：1%〜100%，肀精度：± 4%RH；薆分辨率：1%RH螄风速测量范围：0m/s〜60m/s；羀精度：±( 0.5+0.03 V)m/s，V 为标准风速值；衿分辨率：0.1 m/s ；v 0.2m/s ;蚅起动风速：膅抗风强度：75m/s。
蚂风向测量范围：0°〜360 °;薈测量精度：土2°;螅分辨率：0.1 °;v 0.2m/s ;薆启动风速：肀抗风强度：75m/s。
蚁雨量测量范围：0〜4mm/min螅分辨力：0.2mm螃准确度：土0.4mm （w 10mmi时）；± 4%（＞10mn!寸）。
超声波风速.风向传感齋屮羅机械式风速r 风向传感器羇2、输电线路覆冰预警监测肅覆冰事故在世界范围内都是冬季输电线路常见事故，事故破坏力大、波及面广、损失惨重。
轻则导致绝缘子串冰闪跳闸、相间闪络跳闸和导线大幅舞动等可 恢复供电周期较短的重大事故，重则导致杆塔倾斜甚至倒塌、线路金具严重损坏口 雨量传感器丄 日照传鑿器 薅和导线脆断接地等可恢复供电周期较长的特大事故羅输电线路覆冰在线监测通过全天候采集运行状态下输电线路的绝缘子串拉力、绝缘子串风偏角、绝缘子串倾斜角、风速、风向、温度、湿度等特征参数，将数据信息实时传输到分析处理中心，通过智能分析计算导线覆冰厚度。