智能电网参数量测系统

技术领域

本发明涉及电网监控技术领域，具体是智能电网参数量测系统。

背景技术

随着输电线路输送容量的增大，分裂导线的使用，导线允许电流密度会随截面增大而减小，高电压、大容量输电线路的导线截面选择主要由允许载流量决定，导线载流量与气象环境因素相关，气象环境因素相关包括温度、风速、日照强度，为了增加电网的输电稳定性，在允许导线在长期运行或在无事故条件下，由于导线的温升，不致影响导线强度，以保证导线的使用寿命同时增加使用的稳定性，而风速对导线载流量影响很大，同时风速与线缆的夹角也会影响载流量，由于线缆的载流量影响因素过多，因此线缆实际的载流量问题主要存在如下：

电网覆盖面积过大，输电线路过长，同时输电线路覆盖以及横跨很多区域，受到区域环境影响，对于地表上方的输电线路来说，地表遮挡障碍物很容易影响某段线缆区域环境，例如导致风速、风向变化，导致该段线缆的实际允许载流量要小于标准允许载流量，那么在该种情况下，局部线缆很容易导致寿命降低，降低稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供智能电网参数量测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

智能电网参数量测系统，包括若干个等距分布在输电电缆上的分段监控模块，所述输电电缆通过所述分段监控模块分割成若干个监测段，每个所述监测段上均设置有获取环境参数的环境监控模块，所述分段监控模块的监测数据、所述环境监控模块的监测数据均通过无线数据传输至数据汇总处理模块处，所述数据汇总处理模块经过数据处理后，通过载流量调控模块调整该输电电缆的载流量；

所述分段监控模块包括埋设在所述输电电缆绝缘层内部的电阻温变单元，所述电阻温变单元通过导线连接有电流输送单元，所述电阻温变单元的另一端设置有检测所述电流输送单元输送电流损耗的电损计算单元，所述温度计算单元通过所述电损计算单元获取的电流损耗获得所述电阻温变单元的电阻变化，所述电阻温变单元根据电阻变化获取温度变化，从而获得所述分段监控模块的检测线缆处实际温度变化；

所述数据汇总处理模块依据所述分段监控模块监测的多段线缆的实际温度变化数据中，选择最低载流量作为输送标准输送电力，同时所述数据汇总处理模块依据所述分段监控模块监测的多段线缆的实际温度变化以及所述环境监控模块监测的实际环境温度变化对比，作为判断该段线缆的使用情况判断依据。

作为本发明再进一步的方案：所述环境监控模块包括环境温度监控单元、环境风速监控单元、日照强度监控单元，其中环境风速监控单元具有监测风力大小的风力监测机构以及监测风向的风向监测机构。

作为本发明再进一步的方案：所述电流输送单元的供电电压不变，所述电损计算单元检测经过所述电阻温变单元后的电流大小。

作为本发明再进一步的方案：所述数据汇总处理模块内部设置有数据库，所述数据库内储存有与检测线缆同类别的线缆在不同温度、风况、日照强度下工作的标准温度以及标准载流量，所述数据汇总处理模块依据所述分段监控模块获取的实际温度与实际载流量与数据库对应所述环境监控模块环境数据的线缆标准温度以及标准载流量对比，根据差异数值作为判断线缆实用情况的依据。

智能电网参数量测系统，包括：

S1：首先通过环境监控模块获取监测电缆区域内光照强度、环境温度、风速速度以及风速与线缆的夹角；

S2：环境监控模块的数据通过无线的形式传输至数据汇总处理模块处，根据获取监测电缆区域内光照强度、环境温度、风速速度以及风速与线缆的夹角的信息，在数据库检索后，获取该状态下，的标准载流量I；

S3：载流量调控模块以及S的标准载流量I进行电流输送；

S4：受到电流输送影响监控段的多段电缆发生的温度变化被分段监控模块捕捉；

S5：温度计算单元根据电损计算单元的监测电流与电流输送单元的输送电流差值获取电阻温变单元的电阻变化量，在根据电阻温变单元材料性质获取温度变化量，根据电阻温变单元的电阻变化量体现监测段的线缆实际温度，根据多个监控段温度获得对应的最佳实际载流量In；

S6：数据汇总处理模块在根据实际温度对该段线缆的允许载流量进行调整，使整个电缆的载流量均为不同监测段内最低的一个允许载流量为基础进行输送，通过对载流量调控模块控制选用载流量Imin输送；

S7：数据汇总处理模块依据多段最佳实际载流量In结合环境监控模块获取的标准载流量I对照，寻找安全隐患。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用温变电阻配合电损计算单元获取恒定电压下线路内部温度数值，依据电流损耗获取电阻变化值反推电缆温度，同时根据实际温度和环境因素的数值进行比对，将电缆分割为多个监测段，使电缆的载流量依据该电缆最低的监测段最优载流量为基础进行输送，从而避免由于电缆横跨多类型环境造成的环境局部变化导致局部载流量过载的问题，并且利用数据处理，对危险因素进行排出，应用于现在的智能电网多分裂导线的情况下，保证使用的稳定性，避免安全隐患蔓延发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为智能电网参数量测系统的流程示意图；

图2为智能电网参数量测系统的系统示意图；

图3为智能电网参数量测系统中分段监控模块的组成示意图；

图中：1、数据汇总处理模块；2、分段监控模块；21、温度计算单元；22、电流输送单元；23、电阻温变单元；24、电损计算单元；3、环境监控模块；31、环境温度监控单元；32、环境风速监控单元；33、日照强度监控单元；4、载流量调控模块。

具体实施方式

请参阅图1-图3：

包括若干个等距分布在输电电缆上的分段监控模块2，输电电缆通过分段监控模块2分割成若干个监测段，每个监测段上均设置有获取环境参数的环境监控模块3，分段监控模块2的监测数据、环境监控模块3的监测数据均通过无线数据传输至数据汇总处理模块1处，数据汇总处理模块1经过数据处理后，通过载流量调控模块4调整该输电电缆的载流量；

首先数据汇总处理模块1主要由计算机、数据库组成，数据汇总处理模块1的主要目的为了储存一些数据，同时还需要将一些数据进行处理，数据的处理包括收集、筛选对比、计算等功能，而分段监控模块2需要设置在线缆上，虽然线缆具有一定的长度，但是可以根据环境进行分区，根据环境分区的方式可以等距划分，或者根据环境类别进行划分，划分的目的主要为了将线缆分割为多个监测段，通过分段监控模块2对每段的线缆进行监测，监测温度变化，但是由于一些线缆位于高空，同时线缆具有一定长度，因此需要进行特殊设置，而环境监控模块3则与监测段相对应，目的为了监测该监测段下的实际环境状态，由于实际的环境状态会影响线缆的发热，但是如果实际的环境状态与线缆的实际温度状态不对应，此时则存在异常，通过载流量调控模块4首先将整个线缆的载流量调控为监测段最低的载流量，从而保证整个线缆的使用稳定性；

分段监控模块2包括埋设在输电电缆绝缘层内部的电阻温变单元23，电阻温变单元23通过导线连接有电流输送单元22，电阻温变单元23的另一端设置有检测电流输送单元22输送电流损耗的电损计算单元24，温度计算单元21通过电损计算单元24获取的电流损耗获得电阻温变单元23的电阻变化，电阻温变单元23根据电阻变化获取温度变化，从而获得分段监控模块2的检测线缆处实际温度变化；

首先为了能够应用，因此将分段监控模块2分为温度计算单元21、电流输送单元22、电阻温变单元23、电损计算单元24，首先电阻温变单元23设置在监控段处，电阻温变单元23可以提前等距埋设在线缆的绝缘层内部，此时电阻温变单元23的两端设置了线缆，其中的一端设置了温度计算单元21，温度计算单元21在电压恒定的情况下，随着电阻温变单元23的电阻增加，电损计算单元24监测的电流与电阻呈反比，同样电阻温变单元23根据不同的材料，可以获取该材料下不同温度下的电阻变化，此时的温度计算单元21根据电损计算单元24的监测电流与电流输送单元22的输送电流差值获取电阻温变单元23的电阻变化量，在根据电阻温变单元23材料性质获取温度变化量，根据电阻温变单元23的电阻变化量体现监测段的线缆实际温度，在根据实际温度对该段线缆的允许载流量进行调整，使整个电缆的载流量均为不同监测段内最低的一个允许载流量为基础进行输送，从而保证整个电缆的使用稳定性；

数据汇总处理模块1依据分段监控模块2监测的多段线缆的实际温度变化数据中，选择最低载流量作为输送标准输送电力，同时数据汇总处理模块1依据分段监控模块2监测的多段线缆的实际温度变化以及环境监控模块3监测的实际环境温度变化对比，作为判断该段线缆的使用情况判断依据；

首先数据汇总处理模块1将分段监控模块2获取的实际温度变化与环境监控模块3监测的实际温度变化做对比的目的在于判断该线缆是否出现使用上的问题，例如自身的绝缘问题等，采用该方式监控，主要目的为了增加电缆的使用稳定性；

实施例1

以JL/G1A-300/40钢芯铝绞线为基础，25摄氏度下的安全载流量为735A，在连续使用状态下，升温不超过70摄氏度，在40摄氏度时安全载流量为585A；

当日照强度为0.1W/平方厘米，导线表面吸收系数0.85，导向表面吸热系数为0.9，环境气温为25摄氏度时，风速为0.4米每秒，在连续使用情况下，5h内，线缆温度从25摄氏度提升至40摄氏度，此时的安全载流量从735A降低至585A，以此标准作为参照基础标准，将数据根据标签储存至数据汇总处理模块1内部的数据库内；

此时环境监控模块3监测的监测段在4h内，温度提升至40摄氏度，同时环境监控模块3监测的环境条件与上述内容一致时，此时则表明该监测段线缆处于异常，而其他段的线缆正常，此时如果依然采用585A的载流量输送，会导致异常区域的监测段始终处于高温情况下，严重降低了使用寿命，从而使该线缆监测段具有安全风险；

环境监控模块3包括环境温度监控单元31、环境风速监控单元32、日照强度监控单元33，其中环境风速监控单元32具有监测风力大小的风力监测机构以及监测风向的风向监测机构；

其中环境温度监控单元31主要为了监测环境温度，而环境风速监控单元32具有监测风速的风力监测机构以及监测风向，由于风向与线缆的夹角也会影响载流量，而通过该方式进行监测，使最终的监测结果更加精确；

电流输送单元22的供电电压不变，电损计算单元24检测经过电阻温变单元23后的电流大小；

由于在电压不变的情况下，电流输送单元22释放的电流在经过电阻温变单元23后随着电阻增加，电流降低，此时通过电损计算单元24即可监测获取电流数值，根据电流数值的差异性判断电阻温变单元23的电阻变化值，通过电阻温变单元23的电阻变化值推算线缆的温度变化；

数据汇总处理模块1内部设置有数据库，数据库内储存有与检测线缆同类别的线缆在不同温度、风况、日照强度下工作的标准温度以及标准载流量，数据汇总处理模块1依据分段监控模块2获取的实际温度与实际载流量与数据库对应环境监控模块3环境数据的线缆标准温度以及标准载流量对比，根据差异数值作为判断线缆实用情况的依据；

设置数据库的目的主要为了储存多个标准线缆在不同的温度、风况、日照强度下的升温情况，从而通过分段监控模块2的分段监测进行温度对比，从而筛选出异常线缆，便于后续的监控维护，避免产生更大的安全问题；

使用方式：

S1：首先通过环境监控模块3获取监测电缆区域内光照强度、环境温度、风速速度以及风速与线缆的夹角；

S2：环境监控模块3的数据通过无线的形式传输至数据汇总处理模块1处，根据获取监测电缆区域内光照强度、环境温度、风速速度以及风速与线缆的夹角的信息，在数据库检索后，获取该状态下，的标准载流量I；

S3：载流量调控模块以及S2的标准载流量I进行电流输送；

S4：受到电流输送影响监控段的多段电缆发生的温度变化被分段监控模块2捕捉；

S5：温度计算单元21根据电损计算单元24的监测电流与电流输送单元22的输送电流差值获取电阻温变单元23的电阻变化量，在根据电阻温变单元23材料性质获取温度变化量，根据电阻温变单元23的电阻变化量体现监测段的线缆实际温度，根据多个监控段温度获得对应的最佳实际载流量In；

S6：数据汇总处理模块1在根据实际温度对该段线缆的允许载流量进行调整，使整个电缆的载流量均为不同监测段内最低的一个允许载流量为基础进行输送，通过对载流量调控模块4控制选用载流量Imin输送；

S7：数据汇总处理模块1依据多段最佳实际载流量In结合环境监控模块3获取的标准载流量I对照，寻找安全隐患。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。