一种高压输电线路自发热除冰系统技术方案

一种高压输电线路的自发热除冰系统，包括：直流除冰车，用于移动地接入到高压输电线路的一端为高压输电线路提供直流电；高压线路移动短接车，用于移动地接入高压输电线路的另一端将高压输电线路进行短接；多根高压输电线路，每根高压输电线路通过绝缘子吊在输电塔的下方，所述绝缘子一端通过支杆吊装在输电塔下方；还包括挂冰监测单元，所述挂冰监测单元包括配置在所述绝缘子的支杆上的应力传感器，所述应力传感器通过导线连接到挂冰监测单元的中央处理单元ECU上；当判断出现异常值时，所述中央处理单元ECU通过窄带物联网通信单元的物联网sim卡向基站发送异常信息。还公开了该自发热除冰系统的操作方法。本发明专利技术除冰效率高，自动化程度，节省能源。

【技术实现步骤摘要】
一种高压输电线路自发热除冰系统
本专利技术涉及一种自发热除冰系统，尤其是涉及一种用于高压线路的自发热除冰系统。
技术介绍
架空高压线路是电网系统中不可或缺的设备。其具有输电距离远，效率高，检修方便的特点，目前已经广泛应用架空高压输电线路进行输电。然而在冬季，当气温低于0度以下时，高压输电线路会产生挂冰现象，挂冰的重量通常可以为输电线路的几十倍到几百倍，由此高压输电塔和绝缘子将会承受巨大的重量，容易产生倒塌和断裂现象。08年雪灾时，湖南和贵州的影响尤其严重。因此，高压输电线路的除冰是迫切需要解决的技术。常规的除冰方式主要有人工除冰、机械式除冰和自发热式除冰。人工除冰只要是利用检修人员对挂冰进行敲打，使挂冰掉落的方式。这种方式不利于大面积挂冰的情形，除冰效果差，不适于再山区、野外进行作业。机械式除冰是一种利用除冰机器人对高压线路进行机械除冰的方式，然而机器人的除冰速度慢，要想大面积的除冰则必须增加机器人的数量，由于安装机器人也需要人工进行，因此这种除冰效果也不是很理想。自发热式除冰是一种利用高压线路短接发热的方式进行的除冰。这种方式可以大面积、高效、快速地对高压电线进行除冰。直流除冰技术就是一种典型的发热除冰技术，这种技术已经广泛应用，已被证明为较为高效地一种除冰方式。图1为现有技术中的直流除冰系统的示意图。直流除冰设备在本站一端经过整流变压器、整流器、二相/三相转换器后接入三相高压输电线路。高压输电线路在对站进行人工短接三相短接，即A、B、C相短接。从而直流电接入到高压线路中。高压线路中的导线发热后，融化自身的挂冰。这种方式称为直流除冰方式。然而，这种除冰方式，需要人工对输电线路进行监测，当发现有结冰现象时，再通知调度进行停电、线路短接，再通知检修人员在高压线路中加载直流融冰设备，从而实现对线路发热除冰。其效率仍然是较为低的。同时，由于发热除冰需要消耗电能，因此如何考虑节能，是直流除冰技术所要解决的。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术由此提供了一种高压输电线路的自发热除冰系统，包括：直流除冰车，所述直流除冰车上设置有直流电源，整流变压器、整流器、二相/三相转换器，所述直流除冰车用于移动地接入到高压输电线路的一端为高压输电线路提供直流电；高压线路移动短接车，所述高压线路移动短接车用于移动地接入高压输电线路的另一端将高压输电线路进行短接；高压输电网络，所述高压输电网络包括多根高压输电线路，每根高压输电线路通过绝缘子吊在输电塔的下方，所述绝缘子的一端固定有高压输电线路，另一端通过支杆吊装在输电塔下方；还包括挂冰监测单元，所述挂冰监测单元固定在输电塔上，所述挂冰监测单元包括配置在所述绝缘子的支杆上的应力传感器，所述应力传感器用于监测支杆的应力变化；所述应力传感器通过导线连接到挂冰监测单元的中央处理单元ECU上，所述挂冰监测单元还包括存储单元，用于记录和存储传感器的信号；所述中央处理单元ECU调取所述存储单元存储的信息，并判断当出现异常值时，通过窄带物联网通信单元的物联网sim卡向基站发送异常信息；当出现异常信息时，直流除冰车和高压线路移动短接车对输电线路动作进行直流融冰。进一步的，所述挂冰监测单元还包括风力传感器，湿度传感器，温度传感器，上述传感器都连接到存储单元和中央处理单元ECU，所述中央处理单元ECU调节上述传感器的检测周期，所述存储单元将上述传感器检测到的信号记录并存储。进一步的，每个输电塔上都设置挂冰监测单元或者间隔数个输电塔设置一个挂冰监测单元。进一步的，当所述应力传感器监测到的应力增大时，所述中央处理单元ECU判断应力的增大是否超过第一值，如果超过第一值，则进一步监测，所述应力是否在第一范围内波动，所述第一范围为0到所述第一值之间，如果所述应力在第一范围内波动，则所述中央处理单元ECU判断所述应力不为异常值。进一步的，所述中央处理单元ECU继续判断所述应力是否在第二范围内波动，该第二范围在第二值与第一值之间，其中所述第二值小于第一值但大于0，如果所述应力在所述第二范围内波动，则所述中央处理单元ECU向基站发送异常信息，所述异常信息至少包括：应力传感器监测的信号、风力传感器、湿度传感器和温度传感器监测的信号。特别的，所述基站收集多个挂冰监测单元发来的异常信息，并向远程控制单元发送所有的异常信息；所述控制单元接收多个基站发送的异常信息，并综合分析所述异常信息，判断所述高压送电线路是否挂冰，以及挂冰的范围；如果多个异常信息均表示一定连续范围内的绝缘子的支杆上的应力明显增加，再结合温度传感器和湿度传感器的信息进行判断得出，出现挂冰现象，则远程控制单元根据挂冰监测单元的编号，确定高压输电线路的挂冰范围。特别的，所述远程控制单元根据接收到的多个挂冰监测单元发送来的应力值、风力值，湿度值，温度值，以及挂冰范围的高压线路长度计算直流融冰所需的电流大小、通电时间长度并发送给直流除冰车。进一步的，所述远程控制单元，包含数据库模块，在数据库模块中存储有每个挂冰监测单元的编号、地理位置信息，以及每辆直流除冰车和高压线路移动短接车的编号、地理位置信息；所述远程控制单元为挂冰范围的高压线路中的两个端点的挂冰监测单元所在的输电塔分别选择距离最近的直流除冰车或高压线路移动短接车；当所述直流除冰车、高压线路移动短接车分别驾驶到预定挂冰监测单元所在的输电塔时，远程控制单元对该线路范围进行停电处理，直流除冰车、高压线路移动短接车分别进行线路对接，对接完毕后，直流除冰车1启动，按照预定的电流、电压和通电时间对高压线路进行融冰处理。此外，本专利技术还提供了一种高压输电线路的自发热除冰系统的操作方法，包括如下步骤：利用应力传感器监测绝缘子支杆上的应力变化，所述绝缘子的一端固定有高压输电线路，另一端通过支杆吊装在输电塔下方；利用挂冰监测单元的存储单元存储所述应力变化，利用挂冰监测单元的中央处理单元ECU，调取所述存储单元存储的信息，并判断当出现异常值时，通过窄带物联网通信单元的物联网sim卡向基站发送异常信息；当出现异常信息时，利用直流除冰车移动地接入到高压输电线路的一端为高压输电线路提供直流电；利用高压线路移动短接车，所述高压线路移动短接车用于移动地接入高压输电线路的另一端将高压输电线路进行短接。进一步的，当所述应力传感器监测到的应力增大时，所述中央处理单元ECU判断应力的增大是否超过第一值，如果超过第一值，则进一步监测，所述应力是否在第一范围内波动，所述第一范围为0到所述第一值之间，如果所述应力在第一范围内波动，则所述中央处理单元ECU判断所述应力不为异常值；所述中央处理单元ECU继续判断所述应力是否在第二范围内波动，该第二范围在第二值与第一值之间，其中所述第二值小于第一值但大于0，如果所述应力在所述第二范围内波动，则所述中央处理单元ECU向基站发送异常信息，所述异常信息至少包括：应力传感器监测的信号、风力传感器、湿度传感器和温度传感器监测的信号。本专利技术可以自动地、实时地监测电网的挂冰情况，自动地向直流除冰设备发送除冰请求。自动化程度高，能够高效快速地进行除冰，并且防止了不必要的除冰，节约了能源。附图说明当结合附图考虑时，参考下面的描述能够很好的理解本专利技术的结构、原理、工作特点和优点，但此处说明的附图用来对本专利技术的进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于包括：直流除冰车，所述直流除冰车上设置有直流电源，整流变压器、整流器、二相/三相转换器，所述直流除冰车用于移动地接入到高压输电线路的一端为高压输电线路提供直流电；高压线路移动短接车，所述高压线路移动短接车用于移动地接入高压输电线路的另一端将高压输电线路进行短接；高压输电网络，所述高压输电网络包括多根高压输电线路，每根高压输电线路通过绝缘子吊在输电塔的下方，所述绝缘子的一端固定有高压输电线路，另一端通过支杆吊装在输电塔下方；还包括挂冰监测单元，所述挂冰监测单元固定在输电塔上，所述挂冰监测单元包括配置在所述绝缘子的支杆上的应力传感器，所述应力传感器用于监测支杆的应力变化；所述应力传感器通过导线连接到挂冰监测单元的中央处理单元ECU上，所述挂冰监测单元还包括存储单元，用于记录和存储传感器的信号；所述中央处理单元ECU调取所述存储单元存储的信息，并判断当出现异常值时，通过窄带物联网通信单元的物联网sim卡向基站发送异常信息；当出现异常信息时，直流除冰车和高压线路移动短接车对输电线路动作进行直流融冰。

【技术特征摘要】
1.一种高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于包括：直流除冰车，所述直流除冰车上设置有直流电源，整流变压器、整流器、二相/三相转换器，所述直流除冰车用于移动地接入到高压输电线路的一端为高压输电线路提供直流电；高压线路移动短接车，所述高压线路移动短接车用于移动地接入高压输电线路的另一端将高压输电线路进行短接；高压输电网络，所述高压输电网络包括多根高压输电线路，每根高压输电线路通过绝缘子吊在输电塔的下方，所述绝缘子的一端固定有高压输电线路，另一端通过支杆吊装在输电塔下方；还包括挂冰监测单元，所述挂冰监测单元固定在输电塔上，所述挂冰监测单元包括配置在所述绝缘子的支杆上的应力传感器，所述应力传感器用于监测支杆的应力变化；所述应力传感器通过导线连接到挂冰监测单元的中央处理单元ECU上，所述挂冰监测单元还包括存储单元，用于记录和存储传感器的信号；所述中央处理单元ECU调取所述存储单元存储的信息，并判断当出现异常值时，通过窄带物联网通信单元的物联网sim卡向基站发送异常信息；当出现异常信息时，直流除冰车和高压线路移动短接车对输电线路动作进行直流融冰。2.根据权利要求1所述的高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于：所述挂冰监测单元还包括风力传感器，湿度传感器，温度传感器，上述传感器都连接到存储单元和中央处理单元ECU，所述中央处理单元ECU调节上述传感器的检测周期，所述存储单元将上述传感器检测到的信号记录并存储。3.根据权利要求2所述的高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于：每个输电塔上都设置挂冰监测单元或者间隔数个输电塔设置一个挂冰监测单元。4.根据权利要求3所述的高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于：当所述应力传感器监测到的应力增大时，所述中央处理单元ECU判断应力的增大是否超过第一值，如果超过第一值，则进一步监测，所述应力是否在第一范围内波动，所述第一范围为0到所述第一值之间，如果所述应力在第一范围内波动，则所述中央处理单元ECU判断所述应力不为异常值。5.根据权利要求4所述的高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于：所述中央处理单元ECU继续判断所述应力是否在第二范围内波动，该第二范围在第二值与第一值之间，其中所述第二值小于第一值但大于0，如果所述应力在所述第二范围内波动，则所述中央处理单元ECU向基站发送异常信息，所述异常信息至少包括：应力传感器监测的信号、风力传感器、湿度传感器和温度传感器监测的信号。6.根据权利要求5述的高压输电线路的自发热除冰系统，其特征在于：所述基站收集多个挂冰监测单元发来的异常信息，并向远程控制单元发送所有的异常信息；所述控制单元接收多个基站发送的异常信息，并综合分析所述异常信息，判...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱华建，鞠飞，张文杰，孙维杰，王华阳，郑媛媛，袁成，马晓辉，杜超，杜吉奎，曲晓东，彭守勇，于青，张国卫，张妍妮，于洪召，岳东晓，宋亚男，闫卫忠，姜晓阳，管卫卫，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司荣成市供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：山东,37