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TARCO输电线路安全监测解决方案

Transmission Line Safety Monitoring Solution



OVERVIEW

行业背景

目前我国高压输电网络总规模已跃居世界第一,至2022年底,全国各级别高压输电线路回路长度近200万公里,220千伏及以上输电线路回路长度共88.2万千米。在电网运营管理工作中,需要对输电线路做好安全管理监测工作,使其处于安全状态。避免出现安全问题影响供电稳定。

《电力安全生产“十四五”行动计划》提出高效开展电力安全专项监管和重点监管,努力提升安全监管效能,持续推动电力安全治理体系和治理能力现代化,为全面建设社会主义现代化国家营造安全稳定的电力供应环境。

国家能源局印发《2023年电力安全监管重点任务》,明确了7个方面共28项具体举措,确保电力系统安全稳定运行和电力可靠供应,推动全国电力安全生产形势持续稳定变好。

行业痛点

针对高压输电线路运行状态在线监测意义重大,尤其是对身处恶劣环境中高压输电线路运行状态进行实时在线监测。利用科学技术手段,建立起输电线路状态监测系统,减少线路周围作业施工、导线覆冰、风偏舞动、大跨度承压、导线悬挂异物、杆塔材被盗等因素引起的电力事故。同时,建立数据模型及评估体系,为操作管理人员准确展示线缆的状态信息以供决策,减轻巡视人员的劳动强度,为线路运营单位提供直观可靠的线路安全信息,提高线路安全运行水平。

安全威胁:

管控措施不足:

线网发展与管理效能发展不对称

电网智能技术基础设施建设落后

常规技术手段效果差

管理难度大:

运维人力不足

所处环境复杂

线网规模巨大

满足运营方的诉求

需要高效实用的监测系统, 为输电线路装上“顺风耳”,来实时掌握输电线路全线的运行状态,监视隐患,诊断事件,预警威胁。

线路覆冰

雷击闪络

风害舞动

弧垂断股

杆塔异常



术方案

TECHNICAL PROPOSAL

总体架构

本监测系统是融合光纤中多种散射机制的分布式光纤多参数传感监测系统,基于布里渊散射、瑞利散射传感原理和相位敏感型光时域反射仪技术。应用在架空输电线路上 , 对线路具有实时安全观测、确定事件位置、监测风险等级以及线路风险预测等功能。

系统特点

预测预警功能

(1) 具备线缆覆冰提前预测功能:根据连续测量一段时间温度与应变数据,结合导线覆冰数值计算模型,以及过往的覆冰的数据,提前预测线缆覆冰情况的发生。

(2) 具备线缆覆冰舞动预警功能:根据线路舞动幅度及频率,线缆跨度范围,尤其是低频大幅度的振动冲击发生的条件和规律前兆,提前预警线路覆冰舞动事故发生概率,通知用户提前融冰。

(3) 具备线路环境温度预警功能:依据连续测量一段时间温度数据,结合线路周边环境情况,识别异常高温发生位置,用于线路及周边环境的火灾告警。

(4) 线路老化预警及健康评价:结合历史测试数据等大数据分析,给出线缆的拉伸趋势及光缆余长的变化趋势,为线路健康给出综合评价及分析,防止断缆等故障发生。

配置管理方便

(1) 可配置对接多个监测设备,对监测设备IP端口进行配置后,可分别对配置中心上报监测预警数据信息。

(2) 对覆冰告警、舞动预警、温度异常的预警门限参数可进行分段配置,覆冰告警门限可分为三个等级(紧急/主要/次要),用户可根据实际调整配置参数,根据配置的门限值进行信息预警。

数据报表丰富

对告警数据,提供分段的历史告警数统计图(展示线缆段的告警数据量,对覆冰告警、舞动预警、温度监测告警等用不同类型告警统计区分展示),可按时间范围、站点等进行筛选统计展示,并可导出Excel 报表。

扩展开发便捷

平台支持第三方系统接口接入。支持系统资源管理接口和监控报警数据模块接口通过标准的Rest接口对接到第三方服务平台,进行二次开发。运行维护方便操作方便,系统支持远程更新、配置与调试。通过各站点检测分析仪亦可实现控制中心远程控制。



品选型

PRODUCT AND SELECTION

监测主机

tMulS分布式光纤多参数监测分析仪是输电线路安全监测系统的核心硬件模块,是一款融合光纤中多种散射机制的分布式光纤多参数传感监测设备,实现光缆损耗、应变、温度、振动等多参量的并行感测合成,极大提高光纤传感系统在复杂环境监测应用中对异常事件的辨识精度。tMulS设备采用“多参数测量共用同一光源、调制单位、传感光纤以及信号采集单元”的新方案,解决不同物理场信号位置不同源的难题,实现多个物理场与待测对象状态特征的时空精准映射,为架空线缆在线监测提供数字孪生解决方案。

公司已获得该系统相关的主要授权发明专利:

基于调制脉冲和多重散射的多参数分布式光纤传感系统    ZL 201510747665.3

多参数分布式光纤传感系统    ZL 201610681776.3

基于多斜坡辅助的大动态范围布里渊快速测量系统       ZL 201910006107.X

基于泵浦脉冲扫频的动态布里渊光时域分析系统     ZL 201710976581.6

分布式光纤振动和温度传感系统     ZL 202121083729.1

长距离分布式布里渊动态应变测量系统    CN 201810727862.2

矢量光学啁啾链布里渊时域分析系统    CN111947696A

光纤分布式传感快速布里渊频谱分析软件    2020SR0923310

技术参数


(此产品系列均适用于解决方案,用户可根据实际技术参数需求选取适合的型号,兼顾产品性能与成本)

技术优势

TARCO 光纤输电线路安全监测系统以tMluS系列分析仪为核心设备,具备国家发明专利授权。具有以下优势:

多参量并行感测合成:光缆损耗、应变、温度、振动、声纹等多参量同时传感,实现同一位置处不同物理场信号的时空融合;

硬度高度集中,综合成本低:“源—调—感—测”一体化集成系统,多参数测量更紧凑、更可靠、成本更低;

测量范围广,监测范围可达单通道最高100km,分布式传感器,连续无盲点;

监测精度高,温度精度 ±0.5°C,空间分辨率1-50m,应变精度10με;

预警准确率高,报警准确率≥ 99%;

学习能力强,系统自主学习、主动迭代、分类识别;

抗电磁干扰强:光纤作为传感器,主要材料是石英,绝缘且本质安全,特别适用于110KV及以上高压输电线路和水下线路。