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高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响熊峰

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：熊峰何飞

[导读] 摘要：随着输电网的快速发展，电网安装的无功补偿装置以及柔性交流输电装置和相关清洁能源并网应用使得电网整体呈现动态化，对当前既有的故障定位方式有很大影响。

        国网武汉供电公司检修分公司输电运检室
        摘要：随着输电网的快速发展，电网安装的无功补偿装置以及柔性交流输电装置和相关清洁能源并网应用使得电网整体呈现动态化，对当前既有的故障定位方式有很大影响。加强对高压输电故障定位技术的研究，对于电网安全稳定运行有着重要作用。因此该文对高压输电线路故障定位技术对电网安全运行进行了分析。
        关键词：高压输电线路；故障定位技术；电网安全运行
        引言
        高压输电线路故嶂测距是电力系统的重要课题之一。高压输电线路一般都在100km以上，所经过的区域往往地形复杂，在故嶂发生后采用巡线的方式查找故嶂位置费时费力，而且采用这种方法找到故嶂点所需的时间也是电力系统不能接受的。另外，对于高压输电线路上发生最多的暂时性故嶂如绝缘子老化，树枝触碰引起的暂时短路，以及线路落雷等，巡线也很难找到故嶂位置。曾发生过暂时性故嶂的地方，电气绝缘可能会存在缺陷，再次发生故嶂的概率会大大增加，并有可能进一步发展成为永久性故嶂造成该条线路断电。因此，及时找到故嶂位置并消除故障及隐患，对于电网的安全运行有重要意义。
        1.输电线路故障定位技术的作用
        在电网安全运行当中输电线路故障定位技术有着很重要的作用，其主要表现在3个方面：1.能够节约时间。输电线路故障定位技术的合理应用在一定意义上能够使得运行维护人员能够快速确定故障点，使维修人员减少巡线时间。2.降低经济损失。在输电线路当中如果产生故障，难免会带来相应的经济损失，故障定位技术的合理应用能够让运行维护人员在对故障点确定之后及时地排除和维修，降低经济损失。3.能够对线路薄弱点实施合理的分析。输电线路有时会产生瞬时故障都是产生在线路的薄弱部位，而故障定位技术的应用使得运行维护人员能够及时对薄弱部位进行分析，从而采用科学合理的措施实施保护，避免其产生永久故障，使得线路维护成木降低，将输电线路的安全以及稳定性不断提升。
        2.高压输电线路故障定位技术对电网安全运行的影响
        2.1高压输电线路故障定位技术和软件技术，通过对进入电网区域的人员或移动物体进行实时定位，电网作业安全运行系统能够彻底解决上述问题，有效消除生产运行和检修维护过程中的安全隐患。电网作业安全运行系统利用先进的高压输电线路故障定位技，能够对电网现场工作人员和外来参观人员做到事先划定作业区域，实时监控记录活动情况，分析活动规律和趋势，遇有危险活动及时预警，事后统计分析，在防范安全事故发生的同时，大幅度提高整个电网及电力公司的工作效率和管理水平。
        2.2电网作业安全运行系统通过无线传感器网络实现精确定位，将定位信息在电网平而图上进行实时显示，不同的工作组通过不同颜色的点进行标示，便于区分观察。工作人员的工作路线都将记录在数据库中，并且实现路线动态回放，便于日后查询工作人员的工作情况。系统后台监控软件界而精美、专业，操作方便、快捷。电网地理信息系统建模形象、逼真、直观，界而美观，方而使用。后台系统实时展示移动目标当前位置，并在电网地理位置图上标示，跟踪目标移动轨迹。该系统由四部分组成：①基于宽带无线射频定位技术css的无线传感网络。以往基于场强信号和信号质量技术来定位的RFID,WIFI,ZIGBEE等传统定位技术的精度不能令人满意，有的则价格太高不适合电网现场应用。而应用CSS技术，通过信号到达时间测距和测角度，采用到达时间差(TDOA)进行定位，可以实现最优性价比的高精度定位。②基于波形探测感应技术的检测报警设备。采用波形探测感应技术，通过无线传感器网络对电网高压带电区域进行移动物体的探测，当探测到危险区域或禁入区域内有移动物体闯入时，发出声光报警，并关联视频系统，自动切换摄像镜头画而定位到报警区域并记录存储，使实时记录图像与实时监控数据相匹配。

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这样，就可以有效杜绝一般工作人员或外来人员误闯危险带电区域、造成停电或人员伤亡事故的现象。③与传感网络、检测设备协同互动的高分辨率、可动态调节跟踪的视频设备。采用高分辨率、高灵敏度、可动态调节跟踪人员活动的视频设备，一旦人员进入划定区域即启动跟踪、记录、显示等功能，如果检测到未按规定时间或路线进行巡视、接近边界或越界等危险行为均发出警告并记录存储，同时上传至上级系统，直至人员活动结束。④后台计算机管理系统。提供电网区域划分及设置、工作模式编辑及设置、电子标签管理、动态数据采集及处理、数据记录、计算统计、行为分析、预警报警、联动控制、画而报表、显示打印、数据通信等软件功能和人机界而。
        2.3首先在后台监控计算机上对需要对电网值班人员和进入电网的其他工作人员进行身份注册，验证信息后设定他要领取的移动终端的编号，并根据工作人员需要执行的操作设定对应的工作路线、工作时间、工作区域、危险区域等；然后工作人员领取编号正确的移动终端并正确佩戴；工作人员进入电网后通过宽频无线定位网络，将定位数据传递给前置机，前置机按照定位算法通过计算确定工作人员的当前位置，一方而根据已设定的危险间隔判断当前位置是否合法，不合法则向工作人员发送相应的报警信息；另一方而将工作人员的当前位置信息发送给后台监控系统，在电网平面图上将工作人员的位置坐标显示出来，便于后台监控人员的观察。同时，电网内工作人员的行进路线等信息将保存在数据库中，日后可以通过动态方式重新查看其工作路线，实现了对电网工作人员的有效监督。在进入预设区域的同时，自动启动视频图像设备，并自动跟踪监视移动目标在区域内活动的全过程，一旦发现偏离预设区域、接近危险区域、未到达预设位置、停留时间过短或超时等问题及时发出预警或报警信号，同时记录存储卜来全部视频图像，上传至上级部门，并生成一系列有关统计数据。系统工作在2.4GHz ISM频段，定位带宽)80MHz，定位精度为60^-120cm，定位区域为单区域覆盖范围5^}60m2，并可实现多区域无缝组网方式进行扩展，采用TDOA测量机制，在1200耐的区域内可容纳200个以上的标签。由于以前在作业安全管控方而没有完善的技术手段支撑，完全靠人工管理，致使安全事故时有发生。2000年初，安装了高压输电线路故障定位技术管理系统，包括1套后台主机、两台前置处理机、4台位置引擎服务器、16个定位基站、56个定位终端，监控而积覆盖全部站内区域。之后，情况有了很大的改善，两年多来从未发生过人为原因引起的安全事故。
        结论
        电网在发展，需求在提高，技术在前进。将无线定位技术应用于变电站的作业安全管理，用技术手段替代人工管理，对于变电站的安全运行具有开创性的意义。应用实践证明，基于无线定位技术的变电站作业安全管理系统能够消除人为因素造成的安全隐患，为变电站安全提供了强有力的技术支撑。相信随着智能电网建设的加速，无线定位技术将在变电站作业安全管理中发挥更大的作用。
        参考文献
        [1]陈献伟.变电站危险点分析[M].北京：中国电力出版社，2009.
        [2]罗治强，董星，胡超凡.2008年国家电网安全运行情况分析[J].中国电力，2009, 42(5)： 8-12.
        [3]马坷，土轶禹，董星.2009年国家电网安全运行情况分析[J].中国电力，2010, 43(11)： 1-4.
        [4]孙建锋，葛睿，郑力，胡超凡.2010年国家电网安全运行情况分析[J].中国电力，2011, 44(5), 1-4.
        [5]李丽，周彦伟，吴振强.无线网络定位技术研究[J].计算机技术与发展，2011(10).
        [6]黄中林，邓平，梁甲金，陈红阳.无线传感器网络定位技术研究进展[J].传感器与微系统，2009(11).