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输变电线路监控系统联网与供电解决方案

 

随着中国社会经济的高速发展,各行各业对电力供应的质量和数量提出了更高的要求,由于电网中输电线路所处环境的不确定性,线路安全稳定运行已成为电网可靠性的一项重要指标。输变电设备监控一直以来都是电网建设和管理的重点,随着各类数据采集及监控系统的发展应用,综合EMSPMU以及继电保护、安全自动装置、故障监测预警等各类实时数据信息,电力部门已经逐步实现了对电网调度一体化的实时监控。但由于输电线路纵横延伸几十甚至几百千米(特别是对智能化管理要求更高的高压与特高压输电线路),处在不同的环境中(高山、荒漠、河流、乡村、沿海等),受所处地理环境和气候影响很大,自然灾害与人为破坏都时有发生,所以每年电网停电事故主要由线路事故引起。新竹科技输变电线路监控系统联网与供电解决方案正是为保证电力系统安全稳定运行而设计的。

传统输变电线路巡查主要依靠运行维护人员周期性巡视,虽能发现设备隐患,但由于本身的局限性,缺乏对特殊环境和气候的检测,在巡视周期真空期也不能及时掌握线路情况,极易在下一个巡视未到之前由于缺乏监测发生线路事故。高压输变电线路通常远离居住区,采取专门的维护人员进行看管,不仅成本增加,恶劣天气巡检对维护人员的人身安全也是威胁。因此,输电线路在线监测系统应用而生,其通过无线传输方式对输电线路环境通道环境、温度、湿度、风速、风向、泄漏电流、覆冰、导线温度、风偏、弧垂、舞动、绝缘子污秽、周围施工情况、杆塔倾斜等参数进行实时监测,提供线路异常状况的预警,通过对线路各有效参数的监测。近些年,电力在线监测系统监测系统实施的基础上,全面引入了高清视频监控系统,通过实时视频流直观地反应了输变电线路上的运行实况,并避免了单一监测系统的误报警和故障,进一步提高对输电线路安全经济运行的科学管理水平,并为输电线路的状态检修工作提供必要的参考。

输变电线路除了塔架,还有众多的无人值班变电站,据悉,国家电力通信调度中心要求现有的35kV110kV220kV变电站逐步实现无人值班,新建变电站很多也将按无人值班方式设计。同时,作为电网关键设施的中高压电力线路,也是长期处于无人值守状态,从安全角度讲,高清视频监控与智能分析告警系统是这些无人值守变电站的必备组件。

融合了高清视频的电力输变电线路在线监测系统,使运维人员足不出户在运维监控中心就能看到输变电电路塔架上和变电站内的状态数据和现场图像,还可以通过各项监测采集的数据实时分析、诊断和预测线路的运行状态,采取适当的措施以消除、减轻险情,保证输电线路的安全、稳定运行。

中国的特高压输电网,建设不到10年就具备了世界最高水平,创造了一批世界纪录。特高压电网运行必须实现智能化,输变电线路的在线监测和实时监控更是必不可少的组成部分。

综合如上分析,输变电线路的在线监测和实时监控系统的普及势在必行!我们首先分析下常见的输变电线路监控系统的组成部分,包括但不限于如下子系统:

1)、输电线路高清视频监控系统;

2)、输电线路微气象在线监测系统;

3)、输电线路杆塔倾斜在线监测系统;

4)、输电线路覆冰在线监测系统;

5)、输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统;

6)、输电线路导线(金具)温度在线监测系统;

7)、输电线路风偏、舞动、弧垂在线监测系统;

8)、无人值守变电站防盗预警系统;

9)、无人值守变电站运行状态监控管理系统。

在以上各个信息与监控系统设计、建设的过程中,遇到的首要问题是取电难。输变电电路都是高压,弱电信息系统无法直接取用,必须独立解决供电问题。第二个困难就是信息采集点、视频监控点的联网难,输变电线路在崇山峻岭间蜿蜒,跨越江河、沟壑,穿越隔壁荒漠、林海雪原,铺设光缆解决骨干电站的网络互联没问题,线路上分散的众多信息点、监控点按需取用光缆,既不经济、更难实施。取电难与联网难严重制约电力信息化、智能化建设的进程!

采用何种解决方案可以完美解决电力输变电线路监测与监控系统才是最合适的呢?

行业内有解决方案是依靠无人机飞行巡检,但大多数可配置的工业级无人机,航程有限,做长距离的沿线监控并不现实。而且,飞行监测与实时在线的测量在发现问题及时处置方面的效能是无法比拟的。再次,无人机巡线只能解决视频等部分信息的采集,对于智能电网监测无疑是不够的。所以,无人机巡线看似时髦,但一飞而过且仅仅有视频浏览如何能代替全天候的在线监测与实时视频监控?无人机巡线手段仅仅是一种补充手段。

行业内有解决方案是依靠电信运营商的3G4G无线技术,也非常不实用。一则,采用电信运营商的3G\4G无线网络,对于运营商的资源依赖尤为明显,野外环境往往是运营商信号覆盖的“盲区”;二则,基于运营商公网平台甚至Internet搭建电力信息安全性和可靠性很难保证;三则,建设3G\4G专网造价又高得惊人,很难承受。输变电线路的在线监测和实时监控系统的特殊性质,决定了其不可能采用3G\4G公网技术,而必须搭建可靠的专网网络,并且专网专用。

综合以上分析,新竹科技iMAX无线城域网系统iMT-iPower1600Li新能源供电系统才是解决电力输变电线路信息系统建设中供电难与联网难的“黄金搭档”!

典型电力输变电线路监控系统联网与供电应用示意图如下: 

iMT-iPower1600Li新能源供电系统是集成化的新能源离网供电系统,应用于景区等野外环境,符合景区绿色环保的建设理念,可以解决无线网络系统、视频监控点等IT系统设备离散及野外环境使用时的供电问题。

该系列产品很好地解决了野外视频监控点与信息监测点的长期或临时供电问题。系统基于锂离子电池为核心的在线式UPS系统与高性能单晶硅太阳能电池板、高效率永磁风机,与普通的铅酸或胶体电池太阳能、风能供电系统比较,具备结构简单、体积较小、重量较轻、寿命长等优点,为野外环境IT系统建设长时取电的理想之选。

iMAX无线系统是专门用于构建室外超远距离、大容量专网系统的,以其独特的技术优势和卓越的性能,如:支持多种组网模式、IP67防护标准、大容量高清视频承载能力等,其超长距离组网、高带宽、强大的抗干扰能力、高可靠性、安装简单、维护方便等,是其他无线宽带设备无法比拟的优势。

iMAX无线通信系统设计的目标就是构建无线城市或者解决室外环境超远距离网络互联的,各系列设备通信距离都很远。其中,作为电力线路组网骨干网的有iMAX-6000iMAX-9000系列,作为边缘接入网的有iMAX-7000iMAX-8000H系列。

l 通信距离:可视条件下,即使是最小型集成天线的iMAX 5G专用通信系统,点对多点iMAX-7000iMAX-8000H也可以轻松实现半径10公里的覆盖需求;点对点模式,最远可达120公里。

l 传输带宽:iMAX-8000H600Mbps点对多点通信系统,iMAX-700054Mbps点对多点通信系统,iMAX-6000是点对点50\100\300\600Mbps通信系统,iMAX-9000是点对点1000Mbps以上通信系统。

典型的无线视频监控+风光互补供电组网应用示意图如下:

 

 

需要强调指出的是,iMAX无线通信系统具备高带宽和多业务混合组网能力,全面采用TCP/IP协议标准,非常适合传输电力在线监测系统与视频监控管理视频、语音、网络、数据多种媒体的“多网融合”,并可根据电力用户的需要设置业务优先级,保证了多系统的使用效果。

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