[發明專利]一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 201810962221.5
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN109084673A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 潘杰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司;國網江蘇省電力有限公司射陽縣供電分公司;國家電網有限公司;射陽縣電氣實業有限公司
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06;G08B21/18;G08C17/02
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

本發明提供了一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，所述弧垂監測系統包括信號采集單元、信號傳輸單元、數據處理單元、中央控制單元、存儲單元、顯示單元、按鍵輸入單元、報警單元和通信單元；所述弧垂監測系統根據所述弧垂最低位置測量的電場強度的變化計算出弧垂大小，結合所述輸電線路的工作狀況和實時天氣狀況判斷所述輸電線路弧垂是否正常，若不正常，通過報警單元及時發出報警，通過所述顯示單元進行顯示，通過所述通信單元上傳至監控中心。本發明提供一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統和方法，根據弧垂最低位置地面電場強度的變化計算出實時弧垂，提高弧垂監測的準確性。

技術領域

本發明屬于電力檢測技術領域，特別涉及一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統及其監測方法。

背景技術

隨著我國電力行業的快速發展，人們對電力系統的安全性和可靠性要求也越來越高。輸電線路作為電力系統的重要組成部分之一，為保證電力系統的安全性和可靠性，需要對輸電線路進行實時有效的監測。弧垂監測是輸電線路監測的重要內容之一，若弧垂太小，會增加桿塔荷載，進而可能發生斷線、倒塔和掉串等事故；若弧垂太大，會使導線與地面的樹木、建筑物等發生接觸并放電，從而導致線路跳閘斷電。由于輸電線路長時間經受自然界環境影響，弧垂會發生一定變化，進而需要對弧垂進行監測，以確保輸電線路的安全運行。

目前，弧垂監測主要采取人工巡檢法、圖像監測法、雷達傳感器測量法等，但這些方法易受外界及天氣影響，準確性不太高，本發明提出一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，根據弧垂最低位置地面電場強度的變化計算出實時弧垂，并結合實時天氣狀況進行分析判斷弧垂是否正常，提高弧垂監測的準確性，進而保證輸電線路安全、可靠的運行。

發明內容

本發明提供一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統和方法，根據弧垂最低位置地面電場強度的變化計算出實時弧垂，并結合實時天氣狀況進行分析判斷弧垂是否正常，提高弧垂監測的準確性。

本發明具體為一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統，所述弧垂監測系統包括信號采集單元、信號傳輸單元、數據處理單元、中央控制單元、存儲單元、顯示單元、按鍵輸入單元、報警單元和通信單元，所述信號采集單元與所述信號傳輸單元、所述數據處理單元、所述中央控制單元順序連接，所述中央控制單元還分別與所述存儲單元、所述顯示單元、所述按鍵輸入單元、所述報警單元、所述通信單元相連接，所述弧垂監測系統根據所述弧垂最低位置測量的電場強度的變化計算出弧垂大小，結合所述輸電線路的工作狀況和實時天氣狀況判斷所述輸電線路弧垂是否正常，若不正常，通過報警單元及時發出報警，通過所述顯示單元進行顯示，通過所述通信單元上傳至監控中心。

所述信號采集單元采用MEMS電場強度傳感器，具有體積小、重量輕、能耗低特點，輸出電壓信號，并采用ZigBee通訊技術傳輸至所述信號傳輸單元；所述MEMS電場強度傳感器安裝在兩個輸電塔桿之間輸電線路弧垂最低位置對應的地面，所述弧垂最低位置對應的地面采用雷達檢測設備確定。

所述數據傳輸單元包括第一通信站和第二通信站，所述第一通信站安裝在所述塔桿上，所述信號采集單元通過無線網絡將采集的數據輸至所述第一通信站，再通過OPGW光纜輸至所述第二通信站，實現現場數據的傳輸。

所述數據處理單元包括放大模塊、濾波模塊和A/D轉換模塊，所述放大模塊由二級放大器串聯而成：電路前級包括第一放大器和第二放大器，從所述第一放大器、所述第二放大器同相輸入端輸入信號；電路后級采用差分放大器，能夠抵消共模干擾；所述濾波模塊采用RC低通濾波器。

所述按鍵輸入單元結合所述存儲單元、所述顯示單元進行參數、報警值設置，所述報警值包括弧垂大小和弧垂變化率，根據不同的天氣狀況、電力線路不同的工作狀態進行分別設置。

本發明還提供一種基于弧垂最低位置電場強度測量的輸電線路弧垂監測系統的監測方法，所述監測方法包括如下步驟：