[發明專利]一種輸電線路評估診斷系統和方法

無效

• 申請號: 201210191119.2
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號: CN102735966A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 關新平;朱明增;袁亞洲;許齊敏;劉強;李志剛;巫肇彬;王超;劉國帥
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/08;G01D21/02;H04L29/08;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

1.一種輸電線路評估診斷系統，其特征在于，所述系統包括用于采集前端數據并協同處理的感知層、用于數據傳輸的網絡層和用于數據監控與狀態監聽應用層；所述感知層包括WSN-AMI協作模式采集傳輸模塊、WSN-ADO線路故障定位模塊和WSN-ATO環境監測模塊，所述網絡層包括多源異構拓撲控制及網絡性能優化模塊，所述應用層包括客戶端監控網絡管理模塊；各模塊都連接到輸電線路評估診斷網絡；

所述WSN-AMI協作模式采集傳輸模塊包括群傳感器模塊、無線2530節點模塊和數據接口模塊，所述無線2530節點模塊控制群傳感器模塊結合IEEE1588同步協議與拓撲控制采集現場電力數據以及環境信息，并通過數據接口模塊與網絡層通信；

所述WSN-ADO線路故障定位模塊用于利用故障相相鄰節點間故障電流幅值差與對應非故障相相鄰節點間故障電流幅值差之比，結合節點無線傳輸能量衰減和電能質量評估，實現故障精確定位；

所述WSN-ATO環境監測模塊用于采集輸電線路的運行環境數據和線路鐵塔的運行環境數據，所述數據包括輸電線路各個節點的電壓、電流、電量、功率、頻率、功率因數、相位、諧波、電力失壓、電力欠相、電力竊電，以及溫度、濕度、覆冰、風偏、雷擊、輸電塔邊風速和雨量、張力、應力、鹽密程度、弧垂、位移與加速度；

所述多源異構拓撲控制及網絡性能優化模塊用于通過拓撲控制和傅里葉算法數據壓縮進行數據傳輸，將所述感知層采集到的數據發送到應用層，并將應用層發送的指令傳輸到感知層；

所述客戶端監控網絡管理模塊用于對感知層采集到的數據進行脈動分析，根據分析結果對輸電線路進行評估診斷，并通過互聯網固定端口、IP遠程監控輸電線路現場。

2.根據權利要求1所述的輸電線路評估診斷系統，其特征在于，所述網絡層還包括心跳檢測的故障自動監控模塊，用于通過發送與接收心跳包來檢測節點或節點之間的網絡是否發生故障。

3.根據權利要求1或2所述的輸電線路評估診斷系統，其特征在于，所述群傳感器模塊包括電流互感器、電壓互感器、加速度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器，覆冰檢測傳感器、風速傳感器、張力傳感器、鹽密檢測傳感器、弧垂傳感器、位移傳感器。

4.一種輸電線路評估診斷方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A、在感知層采集輸電線路的電力數據、電力異常數據和環境數據，所述電力數據包括輸電線路各個節點的電壓、電流、電量、功率、頻率、功率因數、相位和諧波，所述電力異常數據包括電力失壓、電力欠相和電力竊電，所述環境數據包括溫度、濕度、覆冰、風偏、雷擊、輸電塔邊風速和雨量、張力、應力、鹽密程度、弧垂、位移與加速度；

B、通過網絡層將采集到的數據發送到應用層；

C、在應用層對感知層采集到的數據進行脈動分析，根據分析結果對輸電線路進行評估診斷，并通過互聯網固定端口、IP遠程監控輸電線路現場。

5.根據權利要求4所述的輸電線路評估診斷方法，其特征在于，在所述步驟A中，具體包括：

A1、通過電流互感器和電壓互感器實時采集輸電線路的電壓和電流，并對采集到的電壓和電流進行濾波，利用2530無線節點將濾波后的電壓和電流數據轉發至網絡層；

A2、根據所述電壓和電流數據計算得到電量、功率、頻率、功率因數、相位和諧波，并檢測電力異常情況，將數據匯總并通過無線網絡隊列形式傳輸至網絡層；

A3、采集環境數據，并將所述環境數據以定時打包的形式傳輸至網絡層，傳輸優先級降低一級。

6.根據權利要求5所述的輸電線路評估診斷方法，其特征在于，在所述步驟A中，還包括：利用故障相相鄰節點間故障電流幅值差與對應非故障相相鄰節點間故障電流幅值差之比，結合節點無線傳輸能量衰減和電能質量評估，實現故障精確定位。

7.根據權利要求4所述的輸電線路評估診斷方法，其特征在于，在所述步驟B中，具體包括：通過拓撲控制和傅里葉算法數據壓縮進行數據傳輸，將所述感知層采集到的數據發送到應用層，并將應用層發送的指令傳輸到感知層。