90--智能接地线的应用

90--智能接地线的应用 智能接地线系统开发与应用 1231马建伟～韩咏梅～李建良～马国文 (1(潍坊安丘市供电公司;2(安丘市新闻中心;3(山东耀宇机器有限公司) 摘 要:本文着重介绍了针对电力线路停电检修工作现场接地线点多量大，监督难度大，安全隐患突出的电力生产常见问题，利用GPS技术，在电网地理信息系统的基础上，开发应用的智能接地线系统。该系统通过对每付接地线准确定位及GPRS无线通讯，掌握工作现场接地线的位置和状态，对线路接地线的应用实施全过程管理，实现了远距离、可视化的动态实时管理。目的是接地线管理工作，克服种种弊端和不足，为电力安全监视提供一种全新的技术手段，以严谨的态度来对待接地线工作，形成化、科学化、规范化，切实保证电力生产安全。 关键词:智能;接地线;开发;应用 引言 随着电力事业的不断发展，电网结构越来越复杂，对电力生产安全性的要求也越来越高。在电力生产活动中，接地线为临时性接地装置,与固定型接地线相比,使用更方便)接地点更灵活)安全可靠性更高。在电气设备和电力线路停电检修)检查时,能防止突然来电)感应剩余电荷的袭击,确保设备上作业人员的生命安全。线路接地线是保护检修人员的一道安全屏障，挂、拆接地线是一项平常而又需要倍加重视的操作。根据国家电网公司的最新统计，接地线操作不当而引起的恶性事故居各种误操作事故的首位，而这些事故的发生，集中反映出接地线组织管理措施不完善或执行不严格等问题。 种种因地线操作不当造成的人身和社会财产损失早就引起广大同行的重视，可是目前尚未有切实有效的技术措施来保障此类事故少发生甚至不发生。 1 背景 当前大多数电力企业除了在上对接地线的使用做一些基本要求外，对接地线的具体使用和管理还不够规范，对接地线的存储、使用等各环节的管理和控制还缺少一套行之有效的办法，管理更多的依赖于使用人员自身的安全意识和自觉性，缺乏行之有效的技术手段或措施。 传统的线路接地线管理，只能依赖现场人员的经验、在现场实施监督，监督手段单一、落后，对接地线的拆、挂缺少远距离的信息化、实时化、可视化管理，存在着漏挂、误挂接地线和带接地线合闸等隐患。 针对这一普遍性问题，在反复讨论、论证的基础上，安丘市供电公司提出一种技术上解决的新思路，即研发智能接地线系统，实现远距离在线监视、监督，达到对线路接地线安全管理的可控、在控。 2 系统概述 日前，在电网地理信息系统的基础上，安丘市供电公司利用GPS、GPRS等信息网络手段，将任意线路接地线的实时信息自动采集、显示到任何微机终端，并提供语音、图像等预警，由现场人员之外的多位岗位人员在线监督。该系统具体介绍如下: 2.1 系统设计及原理 2.1.1 系统原理 线路停(送)电时，采用特制的智能地线装置，线路接地线悬挂(拆除)完毕，装置自动将接地点电杆位置信息发送到平台软件，平台软件自动将当前接地线路、接地线所在电杆显示在实时信息列表里，并有智能语音提示功能。 - 435 - 2.1.2 主要实现四个设计目的: , 设计一种集成GPS和GPRS功能的智能地线核心模块，作为系统运行的终端部分，发送信号; , 设计以GIS为基础的智能接地线平台，采集线路和杆塔数据，进行电网设备拓扑建模; , 设计针对GPRS/GSM报文处理功能，具有GPRS/GSM报文接收、发送和解析功能; , 设计用于支持系统的数据库系统，与GIS数据结合。 2.2 系统主要组成部分说明 系统主要由智能地线装置、地线系统中间件、智能地线系统主站三部分组成。 2.2.1 智能地线装置 智能地线装置是该系统关键组成部分，该设备集成GPS和GPRS通信功能，采用特制材料的外壳与普通地线结合，改造普通地线挂钩，实现了地线挂接和解除的自动判断，并形成不同的操作报文通过移动通信网络送达主站端通信中间件。 - 436 - 图2智能地线装置 2.2.2 地线系统中间件 该功能模块，根据智能地线装置发来的操作报文解析操作类型和操作发生地点，通过以太网转发报文到各个登录的客户端。 2.2.3 智能地线系统主站 主站软件接受中间件发来的报文，利用GIS技术自动的将挂地线的线路和具体杆塔位置计算出， 以智能语音、图形、文字形式提示给调度人员。它具有以下功能: 2.2.3.1 实时监控功能 系统实行24小时连续运行方式，能够实现对网内的所有接地线的实时监控。 2.2.3.2 历史地线操作信息查询 系统支持按照线路、地线编号、负责人、时间段等多种组合查询方式查询过去发生的地线操作相关的线路、杆塔编号、负责人姓名、地线操作类型(挂地线、拆除地线)。 2.2.3.3 地线系统基础数据录入 录入智能地线编号和负责人等信息，用来初始化智能接地线系统基础数据。 2.2.3.4 电力GIS功能 - 437 - 智能接地线系统以GIS为基础平台，除具有地线系统实时监控、数据录入和历史信息查询等功 能外还具有电力地理信息系统功能。这些包括: 图3 智能接地线系统GIS功能示意图 a) 输配电生产管理包括线路、杆塔、专题图、档案、污区、交叉跨越、线路巡视、线路检修、 测试等管理; b) 查询统计有点击查询、区域查询、匹配查询、模糊查询、树状查询、按供电线路查询、分 类查询等; c) 图形管理有缩放功能、导航图、图形平滑漫游、图层控制、地理背景图编辑等; d) 远景可与负荷管理实时信息系统联网、与用电营业系统的接口、与配网自动化实时数据采 集系统的接口、与供电企业MIS系统等的接口。 - 438 - 图4 智能接地线系统操作界面示意图 3 系统特点 智能接地线系统是围绕着线路地线操作管理这一电力生产活动细节的技术创新结果。该系统在安全规程框架之下，作为线路接地线管理的技术补充，能够丰富监督手段，增加监管形式与远距离监管的环节，可以实现对线路工作现场的接地线实时在线监视，系统突出特点是: 3.1 可实现实时可视化监视 地线的操作状态可以实时的展现在调度人员眼前。改变了以往只能通过电话了解现场，地线挂与不挂、挂的位置对与不对、地线拆除与否等模糊而又无法充分保证的难题。 3.2 可以实现实时报警 当任一个接地点的地线挂接和拆除时，监视界面都会弹出报警窗口，同时该报警也存储在历史记录中。值班人员通过查询判别当前地线状态是否合理，如有异常则提醒相关人员及时处理。 3.3 可以与两票管理相结合 上层监控软件提供了与两票管理相结合的接口，通过与两票的联系，系统可以获得当前接地线状态是否与工作票内容一致，如有异常，系统监控软件自动发出报警信息，这样就可以进一步加强对接地线报警的管理。 3.4 可进行历史接地信息查询 按照时间段查询某时间段内，接地操作信息，包括装设时间、解除时间、接地线路、接地电杆等信息。 - 439 - 4 系统运行管理 4.1 项目概况 智能接地线管理系统，是对电气系统进行了长期研究后，结合检修运行人员的操作特点精心设计的一套地线监视防误系统。在硬件方面通过钥匙闭锁的机制来预防接地线的误操作;在软件方面是对硬件预防进行了一个有益的补充;尤其结合两票机制，判别是否涉及地线拆、挂操作。使得检修运行人员能够从软硬件两方面对接地线安全进行全面掌控;最大限度的保证了对接地线操作安全监控。 4.2 日常运行管理 为保证智能接地线系统运行正常，公司制定了智能接地线系统应用管理、智能接地线运行维护等标准制度，及规范的使用程序。 智能接地线实行统一编号，作为该装置的唯一识别标识，与上传的接地线编号一一对应，严禁各部门混用，确保一条线路、多项检修任务时地线的正确使用、正确显示，以免造成错误判断。装设智能接地线必须进行现场模拟，才能自动上传地线的位置信息，实现远距离监督。对故障处理必须填写《信息网络故障处理单》备案保存。 5 智能接地线的运行分析 5.1 运行情况简介 安丘境内有220千伏变电站2座，110千伏变电站9座，变电总容量941兆伏安;拥有35千伏及以上输变电线路500余公里;10千伏配电线路2000余公里，年供电量突破11亿千瓦时。目前，系统运行稳定，线路工作现场使用智能接地线共计375次。 5.2 效益分析 5.2.1 有效防止了恶性误操作事故的发生 自系统投运至今，安丘供电公司连续安全生产已达8590天，未发现任何调度指挥、现场操作差错，有效防止了误操作事故的发生，巩固和发展了稳定的安全生产局面。 5.2.2 强化了安全监管功能 一是实现了实时远距离、可视化监视。 二是实现了实时预警。当任一个接地点的地线挂接和拆除时，监视界面都会弹出报警窗口，并存储在历史记录中。调度员通过查询判别当前地线状态是否合理，发现异常，及时提醒现场工作人员迅速处理。 三是实现了与两票管理的有机结合。上层监控软件提供了与两票管理相结合的接口，系统会自动判断当前接地线状态与工作票所列安全措施是否一致，出现异常，系统会自动报警，以便及时采取措施。 四是实现了接地信息的历史查询。可以按时间段查询接地操作信息，包括接地时间、解除时间、接地线路、接地电杆等。 5.2.3 提升了现场工作人员的安全素养 通过对线路工作现场接地线的可视化监控，对职工的安全意识、安全行为进行潜移默化的影响，对不安全行为产生控制作用，违章次数明显降低，实现职工整体安全素质的提高。 6 结束语 综上所述，智能地线系统是一套实用、简便、功能强大的专业技术管理系统。通过智能地线系统，有效的解决了线路停电时地线挂接状态的可视可控，加强了过程控制，以技术手段促进安全管理水平的提高，从技术上降低安全隐患，提高安全管理水平。 - 440 - 参考文献: [1] 徐绍铨等. GPS测量原理及应用 [M]. 武汉:武汉测绘科技大学出版社，1998 [2] 张华海. GPS定位技术在地面形变测量中的应用 [M]. 徐州:中国矿业大学出版社，2000。 [3] 国家计监局. GB/T 18314-2001 全球定位系统(GPS)测量规范 [M]. 北京:中国标准出版社，2002。 [4] 郭达志，盛业华，杜培军等编著《地理信息系统原理与应用》 中国矿业大学出版社，2002 [5] 刘连青编著《数字通信技术》机械工业出版社，2003 [6] DL/T 698《电能信息采集与管理系统》 作者简介: 马建伟(1973.12,)，男，山东省安丘市人，安丘市供电公司营销部计量中心主任，本科，高级工程师，长期从事电气设备及电力营销工作，并负责安丘电网设备管理、运行管理、管理、营销管理工作。 韩咏梅(1975.9,)，女，山东省安丘市人，安丘市新闻中心，专科，助理工程师，长期从事微机管理工作，并负责安丘市新闻中心信息管理、计算机设计工作。 李建良(1975.9,)，男，山东省安丘市人，山东耀宇机器有限公司，本科，技术员，长期从事机械设计工作，并负责山东耀宇机器有限公司机械设计工作。 马国文(1975.10,)，男，山东省安丘市人，安丘市供电公司生产技术部副主任，专科，中级工程师，长期从事电网规划及生产计划工作，并负责安丘电网规划工作。 - 441 -