[發(fā)明專利]一種輸電線路評(píng)估診斷系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210191119.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN102735966A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)新平;朱明增;袁亞洲;許齊敏;劉強(qiáng);李志剛;巫肇彬;王超;劉國(guó)帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R31/08;G01D21/02;H04L29/08;H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 石家莊一誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 李合印

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于GPRS-WSN（General?Packet?Radio?Service-Wireless?Sensor?Network，通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)-無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)的輸電線路評(píng)估診斷系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

截止到2010年，國(guó)家電網(wǎng)公司現(xiàn)有變電設(shè)備容量188654萬(wàn)千伏安，輸電線路618837公里，這里還沒(méi)有包含南方電網(wǎng)和非電力公司用戶的投資數(shù)據(jù)。經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展過(guò)程中，電力是保障發(fā)展的第一要素；但隨著經(jīng)濟(jì)不斷變暖，導(dǎo)致自然災(zāi)害頻繁發(fā)生,影響輸電設(shè)備的安全運(yùn)行，影響到電力供應(yīng)的可靠性。早期輸電系統(tǒng)是靠人力巡檢，運(yùn)行效率低，周期長(zhǎng)，更缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)手段無(wú)法反應(yīng)線路的真實(shí)狀態(tài)，嚴(yán)重影響著對(duì)輸電系統(tǒng)的檢測(cè)和維修工作，為安全有效的輸電埋下了巨大的安全隱患。據(jù)報(bào)道，2008年的冰雪災(zāi)害導(dǎo)致南方多處輸電線路塔倒塌，造成四川，云南地區(qū)大面積停電；1月15日18時(shí)22分，湖南婁底電業(yè)局220kV早元變電站主變10kV母線橋戶外電抗器發(fā)生故障，導(dǎo)致由該站供電的7個(gè)110kV變電站停電；1月16日23時(shí)19分，湖北220kV鳳（鳳凰山）岳（岳府灣）線（饋線方式運(yùn)行）C相故障，造成220kV岳府灣變?nèi)＃９┴?fù)荷56MW，針對(duì)上述實(shí)際問(wèn)題，因此需要對(duì)輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高對(duì)輸電系統(tǒng)的檢測(cè)和維修效率，減少電網(wǎng)事故發(fā)生。

目前，一般采用以下幾種監(jiān)測(cè)方法或系統(tǒng)：

一種高壓輸電線路故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法是在一條線路上設(shè)置N個(gè)檢測(cè)點(diǎn)并安裝檢測(cè)裝置,并同步各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間,故障分析服務(wù)器隨時(shí)接收各檢測(cè)裝置傳來(lái)的所監(jiān)測(cè)到的電流、場(chǎng)強(qiáng)和溫度的數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；一種用于智能電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行電網(wǎng)電能測(cè)試、電能質(zhì)量分析和電網(wǎng)線路故障定位。但是上述兩種技術(shù)檢測(cè)變量少，系統(tǒng)誤差大，布線困難，不能全面評(píng)估線路故障。

一種輸電線路故障檢測(cè)裝置可以解決現(xiàn)有輸電線路故障檢測(cè)裝置無(wú)法檢測(cè)接地、短路、斷路故障且使用可靠性較低的問(wèn)題，但該裝置沒(méi)有考慮到環(huán)境因數(shù)的影響，無(wú)法具體分析輸電線路故障的原因。

一種基于無(wú)線傳感器組網(wǎng)、電力載波的芯片和監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了采用電力載波技術(shù)和無(wú)線技術(shù)相互結(jié)合的方式對(duì)工業(yè)設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)控，但是該技術(shù)并沒(méi)有具體針對(duì)輸電線路環(huán)境有效因數(shù)與輸電潮流進(jìn)行監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容

（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，而提供一種輸電線路評(píng)估診斷系統(tǒng)和方法。

（二）技術(shù)方案

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種輸電線路評(píng)估診斷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于采集前端數(shù)據(jù)并協(xié)同處理的感知層、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層和用于數(shù)據(jù)監(jiān)控與狀態(tài)監(jiān)聽?wèi)?yīng)用層；所述感知層包括WSN-AMI（Wireless?Sensor?Network-Advanced?Metering?Infrastructure,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)-高級(jí)量測(cè)信息架構(gòu)）協(xié)作模式采集傳輸模塊、WSN-ADO（Wireless?Sensor?Network-Advanced?Distribution?Operation，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)-高級(jí)配電運(yùn)行）線路故障定位模塊和WSN-ATO（Wireless?Sensor?Network-Advanced?transmission?operation，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)-高級(jí)輸電運(yùn)行）環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)層包括多源異構(gòu)拓?fù)淇刂萍熬W(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化模塊，所述應(yīng)用層包括客戶端監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管理模塊；各模塊都連接到輸電線路評(píng)估診斷網(wǎng)絡(luò)；

所述WSN-AMI協(xié)作模式采集傳輸模塊包括群傳感器模塊、無(wú)線2530節(jié)點(diǎn)模塊和數(shù)據(jù)接口模塊，所述無(wú)線2530節(jié)點(diǎn)模塊控制群傳感器模塊結(jié)合IEEE1588同步協(xié)議與拓?fù)淇刂撇杉F(xiàn)場(chǎng)電力數(shù)據(jù)以及環(huán)境信息，并通過(guò)數(shù)據(jù)接口模塊與網(wǎng)絡(luò)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(jié)點(diǎn)間故障電流幅值差與對(duì)應(yīng)非故障相相鄰節(jié)點(diǎn)間故障電流幅值差之比，結(jié)合節(jié)點(diǎn)無(wú)線傳輸能量衰減和電能質(zhì)量評(píng)估，實(shí)現(xiàn)故障精確定位；

所述WSN-ATO環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊用于采集輸電線路的運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)和線路鐵塔的運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括輸電線路各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓、電流、電量、功率、頻率、功率因數(shù)、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(fēng)偏、雷擊、輸電塔邊風(fēng)速和雨量、張力、應(yīng)力、鹽密程度、弧垂、位移與加速度；