基于智能電網(wǎng)需求的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)

郭大偉

摘要：輸電線路的狀態(tài)對于整個(gè)電網(wǎng)的安全有重要的意義，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，輸電線路相對粗放的管理狀態(tài)已經(jīng)不能完全滿足目前對國家電網(wǎng)系統(tǒng)的需求，應(yīng)尋求新的突破，加強(qiáng)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)工作。本文就基于智能電網(wǎng)需求的輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)展開論述，對輸電線路狀態(tài)信息的組成和特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；輸電線路；狀態(tài)信息；運(yùn)行管理；狀態(tài)監(jiān)測

一、智能電網(wǎng)建設(shè)對輸電線路的要求

（一）智能電網(wǎng)基本概念

對于智能電網(wǎng)，不同國家面對資源儲備、利用結(jié)構(gòu)上的差異，對其有不同的概念理解，在美國，資源儲備相對豐富，電能主要依靠煤、天然氣以及油料等不可再生資源來生產(chǎn)，就對智能電網(wǎng)開放且安全的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、可靠的通信及時(shí)、通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較強(qiáng)調(diào)，但是，就出現(xiàn)因自由競爭而產(chǎn)生的穩(wěn)定性差的現(xiàn)象。而對于歐盟等國家而言，他們的電能主要依賴進(jìn)口（進(jìn)口能源發(fā)電），對于智能電網(wǎng)則是側(cè)重其靈活性、友好性、可靠性以及其經(jīng)濟(jì)性。對于我國而言，智能電網(wǎng)是再實(shí)現(xiàn)國家電網(wǎng)管理的高度集中的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，實(shí)現(xiàn)對因能源天然分布不均衡而存在問題的有效解決，既保證了穩(wěn)定性，又兼顧到了靈活性、經(jīng)濟(jì)性等，為國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展提供源源不斷的“動(dòng)力”。

（二）我國智能電網(wǎng)對輸電線路的要求

我國智能電網(wǎng)的建立，本著對目前電網(wǎng)資源利用的有效提高，對輸電線路的輸送能力有效提高，對輸電線路的運(yùn)行條件有效改善，提供更加廉價(jià)、穩(wěn)定的電能供應(yīng)的宗旨進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對國家電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評估、故障診斷、狀態(tài)檢修以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，最終保證“三控”（可控、能控、在控）有效落實(shí)。

可以對職能電網(wǎng)進(jìn)行兩個(gè)方面的解讀：首先就是經(jīng)濟(jì)層面的認(rèn)知，提高目前國家電網(wǎng)對電能的有效調(diào)控，實(shí)現(xiàn)利用效率的提高，加強(qiáng)電網(wǎng)的設(shè)施建設(shè)、優(yōu)化輸送結(jié)構(gòu)，提高其供應(yīng)效率，保證用電安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，降低輸電的成本；其次就是技術(shù)手段層面，以通信、信息與控制技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)的衛(wèi)星定位、職能監(jiān)測以及巡檢技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對輸電線路的信息化、自動(dòng)化的管控模式，同時(shí)進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對輸電線路進(jìn)行動(dòng)態(tài)評估，實(shí)現(xiàn)輸電線路故障的技術(shù)有效解決。

二、輸電線路狀態(tài)信息的主要內(nèi)容和構(gòu)成

（一）輸電線路狀態(tài)信息的主要內(nèi)容

（1）基礎(chǔ)信息的組成：主要含臺賬信息、地理信息以及管理信息等內(nèi)容：

（2）運(yùn)行管理信息的組成：其中分為日常信息（包括缺陷信息、故障信息、隱患信息等）以及實(shí)時(shí)情況信息（包括載流能力、導(dǎo)線溫度、接頭溫度、弧垂情況、外絕緣情況、風(fēng)偏情況以及荷載情況等）；

（3）災(zāi)害預(yù)警信息：含雷電預(yù)警、強(qiáng)對流天氣預(yù)警、冰災(zāi)預(yù)警、臺風(fēng)預(yù)警等：

（4）環(huán)境監(jiān)視信息：含微氣象檢測、火山監(jiān)測、認(rèn)為破壞情況監(jiān)測等；

（二）輸電線路狀態(tài)信息的基本構(gòu)成

由以上信息進(jìn)行組表，完成輸電線路狀態(tài)信息的基本構(gòu)架。

三、構(gòu)建輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

（一）標(biāo)準(zhǔn)的信息表達(dá)形式

在古代，貨幣的統(tǒng)一，給市場貨物的交換提供了極大的便利，對于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到的積極的促進(jìn)作用，同樣的道理，輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的建立和發(fā)展，離不開標(biāo)準(zhǔn)化的信息表達(dá)形式，只有以標(biāo)準(zhǔn)化的信息表達(dá)形式為基礎(chǔ)，貫徹“橫向集成，縱向貫通”的國家電網(wǎng)設(shè)計(jì)理念，最終實(shí)現(xiàn)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測信息、生產(chǎn)管理信息、調(diào)度實(shí)時(shí)信息的暢通傳輸和各種數(shù)據(jù)信息的有效共享。

國家電網(wǎng)公司為通信方式的統(tǒng)一在公共信息模型和組件接口規(guī)范兩個(gè)大的方面提供了標(biāo)準(zhǔn)化的模塊建設(shè)。對于國內(nèi)不同廠家EMS系統(tǒng)應(yīng)用集成、調(diào)度中心與EMS系統(tǒng)之間的有效聯(lián)通以及不同調(diào)度中心EMS系統(tǒng)之間的模型的轉(zhuǎn)換起到了積極的促進(jìn)作用。

（二）靈活的信息通信方式

在實(shí)際的輸電線路的信息的采集過程中，會(huì)涉及到各種不同單位部門、不同種類的機(jī)構(gòu)所提供的有效信息的傳輸，同時(shí)，用于信息采集的裝置更是五花八門，導(dǎo)致信息在傳輸方面面臨著嚴(yán)重的阻礙，段時(shí)間內(nèi)對國內(nèi)不同單位、不同種類的機(jī)構(gòu)以及五花八門的信息采集裝置進(jìn)行規(guī)?；慕y(tǒng)一還難以實(shí)現(xiàn)，存在著諸多方面的限制因素，故而，采用靈活的信息通信方式，實(shí)現(xiàn)價(jià)值信息的有效傳輸和共享，成為智能電網(wǎng)下輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要的技術(shù)。

國家電網(wǎng)公司在進(jìn)行IEC61850協(xié)議的研究與應(yīng)用上，要緊跟現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，響應(yīng)在對變電站設(shè)計(jì)和設(shè)備改造智能化發(fā)展中強(qiáng)調(diào)的信息交換的靈活性號召。IEC61850協(xié)議在輸電線路狀態(tài)信息交互過程中的應(yīng)用，對于變電站設(shè)計(jì)和設(shè)備改造智能化發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用。

（三）統(tǒng)一的信息管理平臺

國家電網(wǎng)智能化的實(shí)現(xiàn)，首先要實(shí)現(xiàn)對其管理的高度集中，目前，輸電線路運(yùn)行狀態(tài)的原始信息還分別存儲于不同的信息管理平臺上，不利于管理的高度集中發(fā)展，故而，要建立一個(gè)統(tǒng)一的信息管理平臺系統(tǒng)，對整個(gè)國家電網(wǎng)輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行有效的匯總，實(shí)現(xiàn)資源平衡、信息的有效共享。

四、結(jié)束語我國是資源大國也是人口大國，國家運(yùn)行過程中對于電能的需求量相當(dāng)?shù)凝嫶螅瑖译娋W(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)對于電能供應(yīng)有重要的影響。目前國內(nèi)輸電線路的管理方式相對粗放，在電能的輸送、線路設(shè)備的運(yùn)行過程中，還存在諸多問題，正是進(jìn)行智能電網(wǎng)建設(shè)的好時(shí)機(jī)，將粗放的管理模式進(jìn)行逐步的精益化，實(shí)現(xiàn)對輸電線路狀態(tài)的有效監(jiān)測。目前在智能電網(wǎng)建設(shè)的路上，已經(jīng)取得一定的成效，但是距離真正實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)智能電網(wǎng)的建設(shè)藍(lán)圖，還有相當(dāng)長的一段路要走，還需要對職能電網(wǎng)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行不懈的努力與鉆研，實(shí)現(xiàn)完善的輸電線路狀態(tài)信息體系建設(shè)的宏偉目標(biāo)。endprint