一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法技術

本發明專利技術公開了一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，包括以下步驟：A：獲取輸電線路運行數據；B：利用輸電線路檢測模塊采集分析輸電線路多種監測信息，并對輸電線路多種監測信息進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況；C：利用輸電線路檢測模塊采集到的輸電線路多種監測信息并結合運行區域的環境監測數據和輸電線路運行數據，采用人工神經網絡智能故障診斷方法對輸電線路的運行狀況進行評估，在線路發生故障前及時預警；D：將步驟C中得到的預警信息反饋至指定設備及指定人員。本發明專利技術能夠提升輸電線路監測系統的智能化水平，及時準確地發現輸電線路中存在的故障隱患。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統故障診斷和在線監測領域，尤其涉及一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法。
技術介紹
隨著國家經濟的發展，用電負荷不斷攀升，在“西電東送、南北互供、全國聯網”形勢下，長距離、大容量、高電壓的輸電線路將越來越多。近年來，一些主要電網的主干線路的輸電能力將達到或超過1千兆瓦（Gigawatt，GW）。2020年，高電壓等級主干線的容量還將達到1GW～1.5GW。一些重載短線的正常容量將達2GW，事故方式下將接近3GW。因此，在保障架空送電線路的運行安全前提下，通過技術改造和升級增加現有電網的輸送能力，提高電網運行效率，以滿足日益增長的國民經濟發展和人民生活用電需要，具有重要的現實意義。輸電線路狀態監測系統是智能電網建設在輸電環節的重要內容，是實現輸電線狀態運行檢修管理，提升輸電線專業生產運行管理精益化水平的重要技術手段。輸電線路狀態監測系統通過各種先進的傳感器技術、廣域通信技術和信息處理技術實現各類電網設備運行狀態的實時感知、監視預警、分析診斷和趨勢預測。輸電線路狀態監測系統通過分布在輸電線上的各種傳感器來采集數據，并通過通信的手段這些監測信息傳送到主站系統以實現集中監測的功能。輸電線路設備在線監測技術包括：輸電導線溫度、微風振動、舞動、風偏角、弧垂監測技術，絕緣子污閃監測技術，輸電線路桿塔傾斜、振動、接地蝕、入侵、鳥巢等監測技術；輸電線路通道環境監測技術包括：輸電線路覆冰監測技術，微氣象環境監測技術，生長物監測識別技術，雷電監測識別技術等。雖然在系統集成方面，狀態監測代理(condition monitoring agent，CMA)能夠統一不同專業、不同廠家之間的通信規約，實現狀態監測裝置與主站監測中心的無差別通信，然而，這種基于主站-CMA-狀態監測裝置的架構也僅僅只能對線路進行故障的監測，對于線路故障的判斷和處理仍需人工參與，且對于存在的一些還沒有發生的隱患不能及時的發現，例如絕緣子、金具等表面損壞，從而使得整個系統缺乏可預見性，在很大程度上降低了輸電線路監測系統的智能化水平。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，能夠提升輸電線路監測系統的智能化水平，及時準確地發現輸電線路中存在的故障隱患。本專利技術采用下述技術方案：一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，包括以下步驟：A：進行輸電線路信息采集以獲取輸電線路運行數據，運行數據包括靜態數據、離線監測數據和在線監測數據；B：利用輸電線路檢測模塊采集分析輸電線路多種監測信息，并對輸電線路多種監測信息進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況；C：利用輸電線路檢測模塊采集到的輸電線路多種監測信息并結合運行區域的環境監測數據和輸電線路運行數據，采用人工神經網絡智能故障診斷方法對輸電線路的運行狀況進行評估，在線路發生故障前及時預警；D：將步驟C中得到的預警信息反饋至指定設備及指定人員。所述的步驟A中：靜態數據指電力系統中地理信息系統采集數據、線路設計參數、線路運行經驗數據、設備日常維修管理數據以及圖形圖像數據；離線監測數據指電力系統中GPS智能巡檢數據和人工巡檢數據，數據類型包括絕緣子零值數據、電氣數據和機械數據，塔桿接地電阻測量值，導線及地線的斷股數據、燒傷數據和磨損數據；在線監測數據指電力系統中絕緣子污穢在線監測數據、導線溫度及動態增容數據、雷擊在線監測數據、塔桿傾斜在線監測數據和微分振動在線監測數據。所述的步驟B中，輸電線路檢測模塊由線路診斷模塊、絕緣子診斷模塊、塔桿診斷模塊、金具診斷模塊和氣象環境診斷模塊組成。所述的線路診斷模塊包括線路舞動監測模塊和線路導線運行溫度監測模塊。本專利技術夠提升輸電線路監測系統的智能化水平，及時準確地發現輸電線路中存在的故障隱患。本專利技術通過采集獲取輸電線路運行數據，利用輸電線路檢測模塊實現將輸電線路多種監測信息量進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況。與傳統故障診斷方法相比，本專利技術采用人工神經網絡智能故障診斷方法，在信息的獲取和處理方面有著很大的優勢，而且它在診斷故障的同時還具備對輸電線路故障的預測功能，在故障發生前及時發出警報信息。附圖說明圖1為本專利技術的流程示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本專利技術作以詳細的描述：如圖1所示，本專利技術所述的智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，包括以下步驟：A：進行輸電線路信息采集獲取輸電線路運行數據，運行數據包括靜態數據、離線監測數據和在線監測數據。靜態數據指電力系統中地理信息系統采集數據、線路設計參數、線路運行經驗數據、設備日常維修管理數據以及圖形圖像數據。離線監測數據指電力系統中GPS智能巡檢數據和人工巡檢數據，數據類型包括絕緣子零值數據、電氣數據和機械數據，塔桿接地電阻測量值，導線及地線的斷股數據、燒傷數據和磨損數據。在線監測數據指電力系統中絕緣子污穢在線監測數據、導線溫度及動態增容數據、雷擊在線監測數據、塔桿傾斜在線監測數據和微分振動在線監測數據。B：利用輸電線路檢測模塊采集分析輸電線路多種監測信息，并對輸電線路多種監測信息進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況。輸電線路檢測模塊主要由線路診斷模塊、絕緣子診斷模塊、塔桿診斷模塊、金具診斷模塊和氣象環境診斷模塊組成。1.線路診斷模塊包括線路舞動監測模塊和線路導線運行溫度監測模塊。1)線路舞動監測模塊線路舞動監測模塊通過傳感器的加速度以及位移數據,將信息發送至輸電線路檢測模塊, 輸電線路檢測模塊生成輸電導線某一監測點的位移變化曲線以及整個監測范圍內線路的線路舞動位移變化圖,確定線路舞動狀況。2)線路導線運行溫度監測模塊線路導線運行溫度監測模塊對輸電線路導線溫度實時監測, 并將信息發送至輸電線路檢測模塊。線路導線運行溫度監測模塊運用載流量計算技術,結合輸電線路動態增容模型,確定滿足線路運行條件下的最大輸送容量,充分利用線路客觀存在的隱形容量,提高線路的利用率。2.絕緣子診斷模塊絕緣子診斷模塊定時將局部環境溫度、雨量、風速和泄露電流信號傳送至輸電線路檢測模塊進行數據處理，輸電線路檢測模塊通過數學分析找到泄漏電流隨時間變化情況與電弧長度、污層電阻等的非線性關系，當達到警戒值時給出報警信息。3.塔桿診斷模塊暴雪、臺風等惡劣天氣容易導致桿塔傾斜，塔桿診斷模塊通過雙軸傾角傳感器測出桿塔在順線路方向和橫線路方向傾斜角度，并將信息發送至輸電線路檢測模塊。輸電線路檢測模塊計算出桿塔在順線路方向和橫線路方向的傾斜度和綜合傾斜度，當達到警戒值時給出報警信息。4.金具診斷模塊金具診斷模塊針對金具易產生熱故障的導線連接部位進行監測，并將信息發送至輸電線路檢測模塊。當溫度越限時, 輸電線路檢測模塊發出預警信號。5.氣象環境診斷模塊氣象環境診斷模塊對輸電線路走廊的氣象進行檢測,包括監測點氣溫、濕度、風向等數據, 并將信息發送至輸電線路檢測模塊。輸電線路檢測模塊利用氣象預警模型,對覆冰災害進行預警,同時也給其他監測子系統提供氣象環境監測數據。C：利用輸電線路檢測模塊采集到的輸電線路多種監測信息并結合運行區域的環境監測數據和輸電線路運行數據，采用人工神經網絡智能故障診斷方法對輸電線路的運行狀況進行評估，在線路發生故障前及時預警。綜合分析輸電線路檢測模塊采集的輸電線路多種監測信息，即本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，其特征在于，包括以下步驟：A：進行輸電線路信息采集以獲取輸電線路運行數據，運行數據包括靜態數據、離線監測數據和在線監測數據；B：利用輸電線路檢測模塊采集分析輸電線路多種監測信息，并對輸電線路多種監測信息進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況；C：利用輸電線路檢測模塊采集到的輸電線路多種監測信息并結合運行區域的環境監測數據和輸電線路運行數據，采用人工神經網絡智能故障診斷方法對輸電線路的運行狀況進行評估，在線路發生故障前及時預警；D：將步驟C中得到的預警信息反饋至指定設備及指定人員。

【技術特征摘要】
1.一種智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，其特征在于，包括以下步驟：A：進行輸電線路信息采集以獲取輸電線路運行數據，運行數據包括靜態數據、離線監測數據和在線監測數據；B：利用輸電線路檢測模塊采集分析輸電線路多種監測信息，并對輸電線路多種監測信息進行統一管理，集中顯示輸電線路設備當前的運行狀況；C：利用輸電線路檢測模塊采集到的輸電線路多種監測信息并結合運行區域的環境監測數據和輸電線路運行數據，采用人工神經網絡智能故障診斷方法對輸電線路的運行狀況進行評估，在線路發生故障前及時預警；D：將步驟C中得到的預警信息反饋至指定設備及指定人員。2.根據權利要求1所述的智能化輸電線路綜合監測分析預警方法，其特征在于，所述的步驟A中：靜態數據指電力系統中地理信息系統采集數據、線路設計參數、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：萬迪明，張小斐，郭祥富，吳博，郭志民，楊磊，譚磊，毛泰奇，胡軍星，
申請(專利權)人：國網河南省電力公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：河南;41