基于GSMSMS的输电线路覆冰在线监测系统.pdf

第28卷第5期电力自动化设备Vol.28No.5
2008年5月ElectricPowerAutomationEquipmentMay2008

基于GSMSMS的输电线路覆冰
在线监测系统

黄新波1,2,孙钦东3,丁建国4,张冠军1,刘家兵5
(1.西安交通大学电气工程学院,陕西西安710049;
2.西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;
3.西安理工大学计算机学院,陕西西安710048;
4.忻州供电分公司,山西忻州034000;
5.西安金源电气有限公司,陕西西安710075)

摘要:研发基于通用移动通信系统/短信息服务(GSMSMS)的输电线路覆冰在线监测系统,整个系
统主要由省监测中心主机、地市局中心主机、线路监测分机组成,给出了系统拓扑图。叙述了系统
的技术特点,给出了监测分机的硬件原理框图和软件及INT0中断程序的流程图,监测分机供电系
统采用太阳能电池对蓄电池浮冲电的方式。论述了专家软件的功能、导线覆冰模型计算和分析、覆
冰预测模型研究等。设计的输电线路覆冰在线监测系统运行效果良好。
关键词:GSMSMS;监测分机;覆冰厚度;气象条件
中图分类号:TM216;TM726文献标识码:B文章编号:1006-6047(2008)05-0072-05

我国受大气候和微地形、微气象条件的影响,冰中心主机、线路监测分机、专家软件组成,系统组网
灾事故频繁发生,造成巨大的经济损失[1]。当输电线拓扑图如图1所示。监测分机定时/实时完成微气
路大范围覆冰,部分线段的覆冰厚度明显超出线路象条件(环境温度、湿度、风速、风向、雨量)以及该
机械承载能力时,会导致线路杆塔倒塌,直接影响输杆塔线路覆冰状况,绝缘子的倾斜角、风偏角、覆冰
电网正常运行[2-5]。因此,有必要对线路覆冰进行监导线的重力变化、导线舞动频率等信息的采集,将
测分析,根据天气等情况及时报警提高线路运行的其打包为GSMSMS,通过GSM通信模块发送至监
[2-3,6]
可靠性。但目前国内外大多进行覆冰理论、冰闪测中心,由监测中心软件判断该线路导线的覆冰情
[7-12]
机理和杆塔强度设计方面的研究工作,日本开发况。监测中心可对分机进行远程参数设置(如采样
了输电线路维护和监控系统仅实现了外部环境参
,时间间隔、分机系统时间以及实时数据请求等)。各
数故障点等的监控[8]美国借助光纤复合架空地线
、。地市局的监测中心与省监测中心采用LAN方式组
(OPGW)、巡视等方式建立了输电线路管理监控系统[9],
网,省监测中心可以直接调用各地市局监测中心的
但受通信手段和传感器技术的制约,产品缺乏实用
各杆塔绝缘子串的倾斜角、风偏角、覆冰导线重力变
性。文中开发了基于通用移动通信系统/短信息服
化、导线舞动频率及环境参数等数据,借助专家软件
务(GSMSMS)的输电线路覆冰在线监测系统,实现
了解该省相应线路的覆冰状况。专家软件则利用各
对输电线路导线覆冰方面的在线监测,在重大覆冰
种修正理论模型、试验结果和现场运行结果判断输电
前期给出预报警信息,及时采取措施减少冰灾损失。
线路的覆冰状况,及时给出预报警信息,有效防止冰
1系统简介与构成害事故的发生。

输电线路导线覆冰在线监测系统可同时监测线专家软件
分机11
路微气象条件和线路覆冰状况,并借助现有移动或地市局监控
GSMSMS
联通强大的通信网络进行实时数据传输,结合专家省中心主机1⋯
监分机1n
知识库和各种理论模型给出冰情预报,及时给出除控
LAN传输Oracle
中

冰信息,有效预防冰害事故。可全面收集和长期积累方式⋯⋯
心Oracle
气象资料,为输电线路设计、运行维护提供基础数据。主
分机m1
整个系统主要由省监测中心主机地市局监测机地市局监控
、GSMSMS
中心主机m⋯
分机mn
收稿日期:2007-03-06;修回日期:2007-07-30专家软件
专家软件
基金项目:中国博士后科学基金项目(20070411126);陕西省
教育厅科技专项(06JK298);西安市科技计划项目图1系统拓扑图
(CX0746)Fig.1Systemtopology
第5期黄新波,等:基于GSMSMS的输电线路覆冰在线监测系统

电池、数据闪速存储器、飞利浦低功耗单片机、16位
2在线监测分机设计A/D转换器、泄漏电流传感器、温湿度传感器、GSM
数传模块分机软件等组成
2.1监测参量选择问题、。
由于系统对绝缘子进行不间断监测,系统电源
覆冰地区气候状况往往极其复杂,根据观冰站
的稳定供电非常重要,本系统采用太阳能电池板对蓄
的观测资料对导线覆冰与气象要素关系进行分析,
电池进行浮冲电组成供电系统,以保证系统常年稳定
发现覆冰与环境温度、湿度、风速等因素具有很强的
运行。经计算在西北地区采用3W的