關(guān)于電力預(yù)警設(shè)備的設(shè)計(jì)

金雨坤

摘要：這是一種基于電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的廣域數(shù)據(jù)采集設(shè)備，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、匯總、分析，了解故障多發(fā)與頻發(fā)的線路或設(shè)備狀態(tài)，對(duì)大風(fēng)，低溫，酸雨等惡劣環(huán)境做到提前預(yù)防與重點(diǎn)檢查，進(jìn)而高效、科學(xué)地保障電力設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：預(yù)警裝置；熵權(quán)法

1.監(jiān)測雨水PH值

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加深，廢氣尾氣的排量不斷增加，各地的線路地氣污穢等級(jí)不斷上升，污區(qū)分布圖沒有得到及時(shí)有效的更新，導(dǎo)致線路絕緣水平較差。因此，采用Sensorex 水質(zhì)PH傳感器S290C系列，，如下式所示，響應(yīng)速度快，可進(jìn)行溫度補(bǔ)償，本預(yù)警設(shè)備通過PH傳感器對(duì)雨水的酸堿度的記錄能較為準(zhǔn)確的監(jiān)測絕緣子，架空線路的實(shí)時(shí)狀況。

E （1）

E：電極電位；

Eθ：電極的標(biāo)準(zhǔn)電壓；

R：氣體常數(shù)；

T：開氏絕對(duì)溫度；

F：法拉第常數(shù)；

n：被測離子的化合價(jià)；

2.監(jiān)測風(fēng)速

風(fēng)速的大小直接影響風(fēng)力對(duì)輸電線路作用力的大小，尤其是在外界環(huán)境溫度較低時(shí)，線路將覆冰，一定方向的風(fēng)會(huì)在線路上產(chǎn)生不均勻的空氣動(dòng)力，引發(fā)導(dǎo)線低頻且大幅度的自激震蕩，即為馳震，引起輸電線路，桿塔或其他器具的機(jī)械性破壞，因此風(fēng)速的監(jiān)測是必要的。風(fēng)速越大，越易使輸電線路發(fā)生傾斜，絕緣子串的風(fēng)偏角越大，當(dāng)預(yù)警裝置測得風(fēng)速超過最大設(shè)計(jì)風(fēng)速，易發(fā)生風(fēng)偏跳閘。通過剛性靜力學(xué)模型進(jìn)行風(fēng)偏角計(jì)算，當(dāng)只考慮風(fēng)向β的豎直分量向上時(shí)的情況時(shí)，風(fēng)偏角可求得：

（2）

（3）

Fd為垂直于導(dǎo)線方向的水平風(fēng)荷載；

Fj為絕緣子串風(fēng)荷載；

Gd為導(dǎo)線垂直荷載；

Gj為絕緣子串重力；

本設(shè)計(jì)采用PG-510FX-CG為風(fēng)速傳感器，集數(shù)據(jù)采集、記錄和傳輸于一體，低功耗、高可靠（適應(yīng)惡劣環(huán)境，失電時(shí)不丟失數(shù)據(jù)），自動(dòng)生成記錄曲線。

3.監(jiān)測溫度

隨著各項(xiàng)環(huán)境保護(hù)政策的出臺(tái)，輸電線路旁植被覆蓋率不斷增加，在特定節(jié)日里的祭祖活動(dòng)，極有可能引發(fā)火災(zāi)，火災(zāi)會(huì)直接增加跳閘發(fā)生的概率，從根本上威脅高壓輸電線路以及電氣設(shè)備的安全。本裝置采用H8SLS-300型紅外溫度傳感器，通過測量目標(biāo)發(fā)射的紅外輻射強(qiáng)度計(jì)算出物體的表面溫度。快速測量儀器及線路的溫度。

4.影響因子熵權(quán)法分析

假設(shè)存在m組需要評(píng)價(jià)的故障案例，每一組案例包含PH值，溫度，風(fēng)速三個(gè)待確定指標(biāo)，按照一定規(guī)則定量的抽取各個(gè)方案有關(guān)多指標(biāo)的評(píng)價(jià)矩陣。

對(duì)于一些異常數(shù)據(jù)，根據(jù)專家意見，調(diào)整其權(quán)重，得到最后的評(píng)價(jià)矩陣，公式如下：

（4）

從而計(jì)算出指標(biāo)j里面i方案的指標(biāo)比重大小Pij以及第j項(xiàng)指標(biāo)的熵的大小eij：

（5）

（6）

當(dāng)k與案例個(gè)數(shù)m聯(lián)系緊密時(shí)，一般將這m個(gè)案例視為無序狀態(tài)，即有序度為0，e=1，此時(shí) ， 。

因此，指標(biāo)熵權(quán)aj的計(jì)算公式為：

（7）

總結(jié)

輸電線路運(yùn)營維修人員應(yīng)對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，往往依靠歷史故障和專家經(jīng)驗(yàn)劃分重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域而制定巡檢計(jì)劃，常常造成欠巡視或過巡視，本套預(yù)警評(píng)估方法實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度，風(fēng)速，雨水PH值，通過對(duì)輸電線路影響因子的分析，可以確定其整體的安全狀態(tài)等級(jí)，并給出針對(duì)性應(yīng)對(duì)措施。

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（作者單位：成都理工大學(xué)和技術(shù)與自動(dòng)化工程學(xué)院）