监测系统

覆冰监测系统数据传输应用，输电线路覆冰监测传输专用4G模块，具备高速稳定传输同时，还能通过北斗定位，确保用户掌握凌动灾情的同时，清晰了解设备所处位置，并可通过APP推送到现场除冰人员手机，确保发现早，定位快，及时处理。

海量异构终端广泛互联、网络架构复杂化、主站云化部署以及业务应用快速迭代等特点的配电二次系统，在更灵活、开放、高效的同时，也面临着更加严峻的安全形势。通过构建配电二次系统安全监测体系，全面监测覆盖平台层与应用层、通信网络、感知终端各层级的安全信息，实现安全状态集中监测、态势量化评估、隐患及时发现、告警快速处置、事件追踪溯源的闭环管控机制。从系统组成、部署架构、功能要求等方面，介绍配电二次系统安全监测系统建设思路，为各单位开展配电二次系统安全监测系统建设提供解决方案。

该成果彻底解决了输电线路长期无法全线路实时在线覆冰监测的问题，并实现了监测范围由点到面的突破。提出了基于光纤传感的分布式覆冰监测技术，利用电力通信光缆内部一芯冗余光纤做传感器，解析装置安装在变电站内，有效规避传统技术“电源、通信、环境”问题，实现了全线路覆冰监测，且装置安装无需登杆或停电。提出了多路复用技术，使用一台解析装置同时监测多条线路的覆冰状态，实现监测装置利用效率最大化。搭建了北京电网覆冰监测系统，实时获取电网覆冰监测数据，在北京电网尚属首次。该成果获得奖励情况该项目成果获得国网北京市电力公司2016年科技进步二等奖。

随着大、中城市内电力架空线渐渐被埋在地下的电力电缆取代，并在向更高电压等级、更大传输容量发展，架空线入地已经成为世界城市电力、环境发展的趋势和潮流。国网公司也越来越来重视电缆在线监测的重要性，《电缆分布式光纤测温在线监测装置》的行业标准已经发布，同时国家电网已经开始建设《输变电设备的状态监测》，已经正式把电缆廊道在线监测纳入《输变电设备的状态监测》的范畴。与此同时，随着城市地下综合管廊建设步伐不断加快，对城市综合管廊电力舱的监控的重要性也日益增加。随着电缆廊道的加快建设，对电缆运行和廊道安全的监测也显得日益重要。 目前，国网公司已逐步开始实验性地将各独立监控装置进行简单的协调和集成。但是由于尚未形成系统化的电力隧道网络，已建电力隧道均仅根据自身的需要和特点，配置一种或多种监视或控制装置，相互间缺乏必要的联系和有效的协调，无法实现真正的信息共享。现有监控系统也多基于电类传感器，其对环境要求更高、监控不够可靠、后期维护成本也较高。现少见部分基于光纤传感类的技术被分散运用于不同的系统中，综合多方位应用光纤传感技术的电缆廊道的在线监测还没有实施。

近年来，架空输电线路覆冰造成导线断线、杆塔倒塌、绝缘子闪络等事故时有发生，给社会造成了巨大的经济 损失。针对2015年北京地区输电线路覆冰导致的线路跳闸故障，北京电网开展了基于光纤传感的分布式覆冰监测技术研 究与应用工作，并于2016年1月安装了两套分布式光纤覆冰监测系统，实现了110kV聂康线、220kV京聂线、220kV高泉线 和500kV昌海线的覆冰状态在线监测。该系统解决了北京地区主要易覆冰区域线路覆冰监测问题，并有效监测到2016年2 月、11月两次输电线路覆冰现象。经过现场勘查，系统所反映的覆冰过程、发展趋势、覆冰厚度与人工观冰、现场实际 勘查情况相符，验证了系统运行的有效性与准确性。分布式光纤覆冰监测系统在北京电网冰雪天气应急工作中发挥出积 极作用，为保障北京市输电线路安全运行、提高运维单位抗冰能力提供强有力的保障，大幅提高了输电线路覆冰状态监 测水平。

变电站中保护装置、控制电源和信号电源以及一次设备操作的操作电源全部由直流电源供电，因此，在变电站直流电源系统是变电站二次系统的重要组成部分，是继电保护及自动化设备正常工作和正确动作的基础，直流电源系统出现异常或事故，轻则继电保护或安稳装置拒动，重则造成重大设备损坏或变电站全停，给电网企业和国民经济造成重大损失，直流系统异常的问题已成为变电站安全运行的主要隐患之一。由于变电站分布广泛?所处环境复杂?直流系统接地、交流电源窜入直流系统等直流系统绝缘异常情况频发，统计河源供电局109座变电站直流系统缺陷，2022年共发生直流接地故障46次，交流窜电3次，直流环网2次。因此，直流系统的绝缘监测装置可靠稳定运行，对于故障发现、查找、十分至关重要。

南方线路几乎每年都会出现覆冰现象，线路覆冰未及时解决会导致起线路跳闸，导线断股、断线，倒塔等严重事故，造成巨大的经济损失。在线监测技术作为智能电网的关键技术之一，便可使用特力康的输电线路覆冰在线监测系统对线路覆冰厚度进行计算，及时解决覆冰问题。

随着可再生能源和高压直流输电的快速发展，次超同步振荡事故频发，对现有电力系统振荡的在线监测提出了更高要求。为此，提出了一种基于同步相量数据幅频特征的次超同步振荡模式辨识方法。首先分析了次同步振荡和超同步振荡对同步相量测量装置(phasor measurement unit, PMU)数据的影响机制，结果表明，PMU数据的正负频谱与次超同步振荡的模态线性相关。其次利用多点PMU数据相干谱判别振荡与噪声，有效减少了噪声引起的误判断。然后对次超同步振荡下的PMU数据开展频谱分析，建立了4个幅频特征量，并将振荡数据的特征集合作为输入训练并优化极限梯度提升树(extreme gradient boosting, XGBoost)模型，建立幅频特征与振荡模式的映射关系。所提方法利用振荡环境下PMU数据的固有幅频特征以及XGBoost算法强大的泛化性与计算效率，实现了噪声环境下次超同步振荡模式的快速、准确辨识。最后，利用仿真数据和实测数据验证了所提方法的有效性和实用性。