基于電容傳感器的模擬導(dǎo)線覆冰厚度在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究.pdf

1、本課題是在山西省科技攻關(guān)項目“電容感應(yīng)式輸電線路覆冰厚度傳感器及其系統(tǒng)（編號:20110321026-02）”和國家自然科學(xué)基金“基于電容感應(yīng)技術(shù)的海冰厚度監(jiān)測方法的研究（編號:41176080）”資助下，對輸電線路覆冰監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)的深入研究，以提高本系統(tǒng)的監(jiān)測精度。
　　輸電線路覆冰是一種普遍的自然現(xiàn)象，會引發(fā)絕緣子串閃絡(luò)、線路舞動、導(dǎo)線接地、斷線、電力桿塔傾斜甚至倒塔等事故，嚴(yán)重時可造成大范圍跳閘停電事故。而在我國由于線路

2、覆冰造成冰害事故的概率居世界前列，已嚴(yán)重威脅到電網(wǎng)的安全運(yùn)行，給國家和人民的生產(chǎn)與生活造成了巨大的損失。因此，進(jìn)行輸電線路覆冰情況的實時監(jiān)測，在提高線路的可靠運(yùn)行和覆冰故障預(yù)警方面具有重要的意義。
　　我國近二三十年來，由于不間斷得遭遇嚴(yán)重輸電線覆冰事故，致使我國廣大的電網(wǎng)工作者、高校和相關(guān)科研人員對電網(wǎng)覆冰的研究越來越重視。本課題就是在對覆冰在線監(jiān)測技術(shù)更加完善的基礎(chǔ)上，同時基于項目組的前期研究成果，提出了結(jié)合電容傳感技術(shù)、多氣

3、象因素、上位機(jī)監(jiān)控界面以及模擬導(dǎo)線法和灰關(guān)聯(lián)分析法，對電容式輸電線路覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)作出了進(jìn)一步提高和改善。
　　本論文首先介紹了課題的研究背景和輸電線路覆冰監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀;在研究輸電線路覆冰形成機(jī)理及影響因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合項目前期的研究成果，提出了對電容傳感器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，并利用Maxwell軟件進(jìn)行仿真驗證;考慮到氣象因素在覆冰形成中的關(guān)鍵作用，在硬件系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計中，加入風(fēng)速、風(fēng)向以及溫濕度測量值的采集，應(yīng)用GPRS進(jìn)行數(shù)

4、據(jù)的無線傳輸，并對改進(jìn)后的各模塊進(jìn)行了詳細(xì)介紹;針對系統(tǒng)測量穩(wěn)定性和抗干擾性，在相關(guān)研究人員的指導(dǎo)下，采用模擬導(dǎo)線法進(jìn)行線路覆冰測量，并闡述了該方法在局部范圍內(nèi)的可行性;在硬件系統(tǒng)改進(jìn)的基礎(chǔ)上，對相關(guān)軟件的程序進(jìn)行了編寫和運(yùn)行;由于采集到的影響覆冰冰情的因子為五個，此處選用灰關(guān)聯(lián)分析法初步判斷各因子的關(guān)系，得出影響覆冰厚度的關(guān)鍵因子;利用組態(tài)王工控軟件進(jìn)行初級開發(fā)，建立了線路覆冰在線監(jiān)控界面，使各數(shù)據(jù)能以動畫形式去顯示，并可查詢數(shù)據(jù)歷史