一种基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法和系统与流程

1.本发明涉及高压输电技术领域，特别涉及一种基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法和系统。


背景技术：

2.根据通过对全国主要城市电力电缆运行故障率进行调研发现，在电缆初期运行的1～5年内以及投入运行后的5～25年中，电力电缆附件(包括分支接头、终端接头和中间接头)的故障率一直是最高的，其中，耐张线夹的引流板故障率尤为突出，这些引流板在电网中会大大降低电网的输电效率，提高电网的故障频率，且由于引流板异常后并不会立即损坏，通常会在下次停电检修时再对其进行修理或更换，而现有技术中主要通过控温的方式执行电网调度策略，而对于故障的引流板来说，同样高的温度存在异常的线路其工作寿命远远低于正常的线路，因此急需一种全新的线路负荷调度方法，以解决故障线路的调度问题。


技术实现要素：

3.本发明提供一种基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法，通过在输电线路安装完成后的通电过程中发现异常引流板，在线路调度中尽量对异常引流板所在线路采用最低限度的调度，解决了现有技术采用的调度策略导致异常线路的寿命降低，造成输电不稳定的技术问题，达到了提高异常线路的使用寿命，使得电网供电更加稳定技术效果。
4.本发明提出的基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法包括以下步骤：使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的全部引流板进行测温，当所述全部引流板温度稳定后，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述全部引流板的温度数据；当所述待测输电线路的通过电流增加时，记录所述待测输电线路增加通过电流后，所述全部引流板的温度数据；当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
5.优选地，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤之后还包括：通过分布式光纤测温系统获取所述报告为异常的引流板最近的线缆各个测温点的温度；计算距离所述报告为异常的引流板最近的线缆测温点的温度与距离所述报告为异常的引流板最远的线缆测温点的线缆温差，当所述线缆温差低于预设线缆阈值时，重复
报告引流板异常，当所述线缆温差高于预设线缆阈值时，报告所述异常引流板所在区域温度异常，恢复所述异常引流板所在线路的调度优先级。
6.优选地，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤具体包括：当所述全部引流板温度再次稳定后，计算再次稳定后的每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为最后平均温度，及电流增加前每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为初始平均温度，并计算每个引流板所述初始平均温度与所述最后平均温度的差值；计算所述任一个引流板与相邻引流板的所述差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
7.优选地，还包括：当报告为异常的引流板所在线路完成检修后，重置所述报告为异常的引流板所在线路的温度数据，并在通电时开始计时，记录所述高压无源无线测温系统各个引流板返回的第一次测温时间，并计算所有引流板对应的第一次测温时间的平均值；使用进一法计算所述第一次测温时间的最大值除以所述平均值后的倍数值；当所述倍数值大于预设次数且当所述引流板温度稳定后等待时间大于或等于两倍的所述第一次测温时间的最大值，所述待测输电线路的通过电流才发生变化时，将记录的测温数据保存至所述温度数据。
8.优选地，还包括：统计使用寿命低于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为问题温差组；统计使用寿命高于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为对照温差组；根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值。
9.优选地，所述根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值的步骤具体包括：统计所述问题温差组的中位数，及所述对照温差组的中位数，将所述问题温差组的中位数与所述对照温差组的中位数的平均值作为预设阈值。
10.本发明还提出一种服务器，所述服务器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法的步骤。
11.本发明还提出一种基于无源无线测温系统的线路负荷调度系统，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度系统包括：初始测温单元，用于使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的引流板进行测温，当引流板温度稳定后，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述输电线路全部引流板的温度数据；变化测温单元，用于当所述待测输电线路的通过电流增加时，记录所述高压无源
无线测温系统返回的所述待测输电线路全部引流板增加通过电流后的温度数据；计算调度单元，用于当引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
12.本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序被处理器执行时实现如上所述的基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法的步骤。
13.本发明通过在输电线路安装完成后，通过无源无线测温系统记录不同电流下引流板的温度数据，比较相邻引流板在通过不同电流时温差的差值判断是否存在引流板异常，以降低异常线路调度优先级的方式，提高异常线路的使用寿命，保障电网稳定运行，解决了现有技术中使用基于温度控制的电网调度导致异常线路寿命短，电网运行不稳定的技术问题，达到了提高电网运行稳定性技术效果，提升了用户体验。
附图说明
14.图1是本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器结构示意图；图2为本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法另一实施例的流程示意图；图3为本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法另一实施例的流程示意图；图4为本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法另一实施例的流程示意图；图5为本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度系统的功能模块图。
具体实施方式
15.以下结合具体实施方式对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
16.参照图1，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的服务器结构示意图。
17.如图1所示，所述服务器可以包括：处理器1001，例如cpu，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏（display），可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如wi
‑
fi接口）。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器（non
‑
volatile memory），例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储服务器。
18.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对所述服务器的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
19.如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序。
20.在图1所示的网络设备中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与所述后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接外设；所述网络设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序，并执行以下操作：使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的全部引流板进行测温，当所述全部引流板温度稳定后，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述全部引流板的温度数据；当所述待测输电线路的通过电流增加时，记录所述待测输电线路增加通过电流后，所述全部引流板的温度数据；当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
21.进一步地，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤之后还包括：通过分布式光纤测温系统获取所述报告为异常的引流板最近的线缆各个测温点的温度；计算距离所述报告为异常的引流板最近的线缆测温点的温度与距离所述报告为异常的引流板最远的线缆测温点的线缆温差，当所述线缆温差低于预设线缆阈值时，重复报告引流板异常，当所述线缆温差高于预设线缆阈值时，报告所述异常引流板所在区域温度异常，恢复所述异常引流板所在线路的调度优先级。
22.进一步地，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤具体包括：当所述全部引流板温度再次稳定后，计算再次稳定后的每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为最后平均温度，及电流增加前每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为初始平均温度，并计算每个引流板所述初始平均温度与所述最后平均温度的差值；计算所述任一个引流板与相邻引流板的所述差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
23.进一步地，还包括：当报告为异常的引流板所在线路完成检修后，重置所述报告为异常的引流板所在线路的温度数据，并在通电时开始计时，记录所述高压无源无线测温系统各个引流板返回的第一次测温时间，并计算所有引流板对应的第一次测温时间的平均值；使用进一法计算所述第一次测温时间的最大值除以所述平均值后的倍数值；当所述倍数值大于预设次数且当所述引流板温度稳定后等待时间大于或等于两倍的所述第一次测温时间的最大值，所述待测输电线路的通过电流才发生变化时，将记录的测温数据保存至所述温度数据。
24.进一步地，还包括：统计使用寿命低于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为问题温差组；统计使用寿命高于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为对照温差组；根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值。
25.进一步地，所述根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值的步骤具体包括：统计所述问题温差组的中位数，及所述对照温差组的中位数，将所述问题温差组的中位数与所述对照温差组的中位数的平均值作为预设阈值。
26.本发明通过无源无线测温系统记录不同电流下引流板的温度数据，比较相邻引流板在通过不同电流时温差的差值判断是否存在引流板异常，从而降低异常线路调度优先级，使得异常电路在下一次检修前不发生故障，保障电网稳定运行，解决了现有技术中使用基于温度控制的电网调度导致异常线路寿命短，电网运行不稳定的技术问题，达到了提高电网运行稳定性技术效果，提升了用户体验。
27.基于上述硬件结构，提出本发明基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法的实施例。
28.参照图2所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法包括以下步骤：s10、使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的全部引流板进行测温，当所述全部引流板温度稳定后，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述全部引流板的温度数据；易于理解的是，高压无源无线测温系统在现有技术中有较多的解决方案，通常必然包括从高压线缆的磁场中获取感应电流的装置及测温装置，而现有的高压无源无线测温系统大都需要在输电线路通电后才可以从电场中获取电荷，因此，本实施例使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的引流板进行测温，从而通过高压无源无线测温系统获取引流板的温度数据，其中待测输电线路为电网中的某一条线路，仅需在该条线路中每段线缆的通过电流相等，则该条线路即可作为待测输电线路。
29.s20、当所述待测输电线路的通过电流增加时，记录所述待测输电线路增加通过电流后，所述全部引流板的温度数据；需要说明的是，本实施例通过采集同一通过电流的同一条线路排除不同电流的感染，一定程度上提高了结果的准确性，而经过合理的规划，输电电网是可以被分配为一条条输电电路进行调控的。
30.s30、当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
31.值得强调的是，刚安装好的引流板其导电硅脂的性能处于最佳值，同一区域相邻的引流板温度应当相近，当相邻的引流板温差过大时，则判断该引流板异常，因此将异常引流板所在线路的调度优先级调至最低以延长使用寿命，避免在下一次停电检修前引流板损坏造成停电事故，由于可能存在多条线路的电流都需要经过异常引流板，因此需要将异常
引流板所在线路的调度优先级调至最低，而不仅限于待测输电线路。
32.本实施例通过比较相邻引流板在通过不同电流时温差的差值判断是否存在引流板异常，从而将异常线路调度优先级调至最低以延长使用寿命，避免在下一次停电检修前引流板损坏造成停电事故，保障电网稳定运行，解决了现有技术中使用基于温度控制的电网调度导致异常线路寿命短，电网运行不稳定的技术问题，达到了提高电网运行稳定性技术效果，提升了用户体验。
33.参照图3，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤之后还包括：s40、通过分布式光纤测温系统获取所述报告为异常的引流板最近的线缆各个测温点的温度；易于理解的是，正常安装的引流板温度应当低于导线的温度，当发现异常温度的引流板时，可以通过检测其相邻导线的温度判断该区域的温度情况，进一步判断是否为引流板异常。
34.s50、计算距离所述报告为异常的引流板最近的线缆测温点的温度与距离所述报告为异常的引流板最远的线缆测温点的线缆温差，当所述线缆温差低于预设线缆阈值时，重复报告引流板异常，当所述线缆温差高于预设线缆阈值时，报告所述异常引流板所在区域温度异常，恢复所述异常引流板所在线路的调度优先级。
35.需要说明的是，两个电塔相隔的距离通常高于异常温度聚集的直径，因此通过判断线缆温度差即可判断是否为区域温度异常，若为区域温度异常，则引流板本身可能无故障，而是由于引流板所在的区域存在其它发热设备，其中所在区域大致为引流板安装的铁塔为圆心半径10米以内，而根据热源的等级以及风向，最多可以达到半径100米以内，若线缆温度差较低，则该异常温度是由引流板所引起的，若线缆两端温差较大，则可能存在温度聚集的情况，因此需要报告所述异常引流板所在区域温度异常，恢复所述异常引流板所在线路的调度优先级。
36.参照图4，当所述全部引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与所述待测输电线路中相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修的步骤具体包括：s31、当所述全部引流板温度再次稳定后，计算再次稳定后的每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为最后平均温度，及电流增加前每个引流板最后预设次数测温的平均温度作为初始平均温度，并计算每个引流板所述初始平均温度与所述最后平均温度的差值；值得强调的是，由于电流增加后，引流板的温度变化为上升曲线，在温度稳定后，仅有最近的几次测温是稳定后的温度，为了获取稳定后的温度，本实施例使用每个引流板最后预设次数测温的最后平均温度作为稳定后的温度。
37.s32、计算所述任一个引流板与相邻引流板的所述差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，
提醒检修人员择机检修。
38.易于理解的是，同一区域相邻的引流板温度应当相近，当相邻的引流板温差过大时，则判断该引流板安装存在一定的问题，需要将引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告引流板异常，提醒检修人员择机检修。
39.具体地，还包括：当报告为异常的引流板所在线路完成检修后，重置所述报告为异常的引流板所在线路的温度数据，并在通电时开始计时，记录所述高压无源无线测温系统各个引流板返回的第一次测温时间，并计算所有引流板对应的第一次测温时间的平均值；值得说明的是，由于高压无源无线测温系统中，每个测温点获取到电荷的速度并不相同，可能存在有一个测温点测了三次，另一个测温点仅测一次的情况，因此需要统计检修后第一次测温的时间。
40.使用进一法计算所述第一次测温时间的最大值除以所述平均值后的倍数值；易于理解的是，为了计算测温最慢的区域的测温次数，使用进一法计算可以保证最慢的测温点也至少测了一次。
41.当所述倍数值大于预设次数且当所述引流板温度稳定后等待时间大于或等于两倍的所述第一次测温时间的最大值，所述待测输电线路的通过电流才发生变化时，将记录的测温数据保存至所述温度数据。
42.值得强调的是，当倍数值大于预设次数时，有可能存在有些测温点并没有测到稳定后的电流，因此需要设置一定的等待时间，根据测试数据，本实施例将等待时间设置为两倍的第一次测温时间的最大值，由于第一次测温时间是最长的，因此在两倍的第一次测温时间至少测温了两次，通常测温次数都在5次以上，而经过多次测量稳定后的数据才可被保存至温度数据中，以提高异常线路判断的精准程度。
43.具体地，还包括：统计使用寿命低于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为问题温差组；统计使用寿命高于预设使用寿命的引流板在通过电流增加前后的温差作为对照温差组；需要说明的是，由于现有的预设阈值是按照实验室数据设置的，缺乏实际运行中的数据，因此本实施例采集自然环境下电网引流板的寿命与对应引流板通过电流增加前后的温差来提高本实施例技术方案的准确程度。
44.根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值。
45.易于理解的是，当自然运行环境中的数据采集完成后，依赖该数据，本实施例技术方案可以使用对照温差组前1%的平均值，或者问题温差组的后5%的平均值以及其它取值方法作为预设阈值调整的参考方案。
46.具体地，所述根据所述问题温差组及所述对照温差组调整所述预设阈值的步骤具体包括：统计所述问题温差组的中位数，及所述对照温差组的中位数，将所述问题温差组的中位数与所述对照温差组的中位数的平均值作为预设阈值。
47.需要说明的是，由于问题温差组中，有部分引流板并不是由于安装异常导致的使用寿命低于设计寿命，而对照组中，也存在部分安装的并不好的引流板实际寿命较长，本实
施例将有记载的数据分类后，发现将所述问题温差组的中位数与所述对照温差组的中位数的平均值作为预设阈值，本实施例技术方案的准确程度较高。
48.本实施例通过对稳定后的温度的取值方法进行详细的限定，进一步完善了技术方案，并通过采集自然环境中的引流板寿命数据，使得本实施例技术方案的预设阈值更加准确，进一步完善了本申请技术方案，降低了漏识别的概率，提高了引流板异常的识别准确程度从而提升了电网调度的准确性，避免由于误判造成的输电资源浪费以及漏判造成的电网故障率较高。
49.参照图5，本发明还提出一种基于无源无线测温系统的线路负荷调度系统，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度系统包括：初始测温单元10，用于使用高压无源无线测温系统对待测输电线路的引流板进行测温，当引流板温度稳定后，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述输电线路全部引流板的温度数据；变化测温单元20，用于当所述待测输电线路的通过电流增加时，记录所述高压无源无线测温系统返回的所述待测输电线路全部引流板增加通过电流后的温度数据；计算调度单元30，用于当引流板温度再次稳定后，计算每个引流板通过电流增加前后的温差，对于任一个引流板，计算所述任一个引流板与相邻引流板温差的差值，当所述差值高于预设阈值时，将所述任一个引流板所在线路的调度优先级调至最低，并报告所述任一个引流板异常，提醒检修人员择机检修。
50.由于本系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此之上具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
51.本发明还提出一种服务器，所述服务器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序被所述处理器执行时实现如上所述的基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法的步骤，由于本服务器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此之上具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
52.本发明还提出一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序，所述基于无源无线测温系统的线路负荷调度程序被处理器执行时实现如上所述的基于无源无线测温系统的线路负荷调度方法的步骤，由于本存储介质采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此之上具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
53.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。