智能電網微氣象監測系統解決方案
智能電網微氣象監測的意義
電網安全運行與氣象條件息息相關。據電力科學研究1981年~2000年的統計結果顯示,自然災害已成為造成電網系統穩定破壞事故當中僅次于設備故障的第二大因素,眾所周知,在2008年1月我國南方低溫雨雪冰凍災害造成大范圍電網癱瘓,直接經濟損失1516億元。?
隨著社會、經濟的發展,了解本地區氣象災害的特征,分析對電力系統影響的工作勢在必行,怎么樣提高防災減災能力是擺在電力系統面前的一個迫切問題,這些工作做好必會有效地抵御和減輕氣象災害造成的損失,對防災減災有著重要意義。
我國地域廣大,電力線路和設備具有危險點分散性大、距離長、難以監控維護等特點,而由氣象臺提供的對某個地區的定時定點監測記錄并不能完全準確地反映特點電力線路走廊和變電站等重要區域的氣象條件,其歷史氣象數據完全一片空白,給自然災害預防及研究帶來了一定的困難。隨著全球氣候環境惡化的加劇,冰雪、洪澇、凍雨、大風等災害時候發生,而且越來越頻繁。輸電線路易受覆冰、舞動影響,而出現大面積事故停電,給電力系統及人民生活造成極大的直接與間接經濟損失?
充分整合應用信息系統、計算機技術及通訊技術等高新技術,對氣象災害進行實時的監測預警評估,為電力相關部門提供及時、準確、可靠的信息,使防災 減災有充分的科學預警依據,智能電網的氣象防災預警是智能電網建設和運行以及電力系統精細化管理平臺的重要組成部分。
智能電網微氣象監測系統功能和作用?
主要針對輸電線路走廊的微氣象環境數據進行全天候實時監測,獲取當地氣象實時和歷史數據,如環境溫度、濕度、風速、風向、降雨量等,既可用于輸電線路覆冰狀態的分析和判決的依據,又可為災害預測、狀態檢修等提供全面的信息。詳見《氣象資料在設計電力線路的用途表》
氣象資料在設計電力線路的用途表?
項目 |
搜集內容 |
用途 |
1 |
高氣溫 |
計算電線大弧垂,使電線對地面或其他構筑物保持一定的安全距離 |
2 |
低氣溫 |
在低氣溫時,電線可能產生大應力,檢查絕緣子串上揚或電線上拔及電線防震計算等 |
3 |
年平均氣溫 |
防震設計一般用年平均氣溫時電線的應力作為計算控制條件 |
4 |
歷年低氣溫月的平均氣溫 |
計算電線或桿塔安裝檢修時的初始條件 |
5 |
大風速和大風速月的平均氣溫 |
風荷載是考慮桿塔和電線強度的基本條件 |
6 |
地區多風向及其出現頻率 |
用于電線的防震、防腐及絕緣防污設計 |
7 |
電線覆冰厚度 |
桿塔及電線強度設計依據,驗算不均勻覆冰時電線縱向不平衡張力及垂直布置的導線接近距離 |
8 |
雷電日數(或小時數) |
防雷計算用 |
9 |
雪天、雨天、霧凇天的持續小時數 |
計算電暈損失時的基本數據 |
10 |
土壤凍結深度 |
用于桿塔基礎設計 |
11 |
常年洪水位及高航行水位氣溫 |
確定跨越桿塔高度及驗算交叉跨越距離 |
12 |
高氣溫月的日高氣溫的平均值 |
用于計算導線發熱溫升 |
?
微氣象監測設備?
德國LUFFT氣象站在電網防災氣象監測的應用
一體化、免維護、便攜式集成氣象站
WS600-UMB 集成多功能氣象儀可同時監測 溫度、濕度、風向、風速、降水、氣壓;通過電容式傳感器原件測量相對濕度:使用的負溫度系數元器件(NTC)測量氣溫。采用24GHZ多普勒雷達(Doppler Rader)感知的每一個雨點、每一片雪花來測量降水。通過雨滴(雪花)的降落速度與大小計算降水量與降水強度。通過不同的降落速度,可判別不同的降水類型(雨/雪)。雷達測試裝置比傳統的翻斗-水杯型雨量檢測器更,沒有活動部件,免維護。
技術數據 |
|
尺寸 |
直徑:約150mm,高:約343mm |
重量 |
約1,5kg |
接口 |
RS485,雙線制,半雙工 |
電源 |
12-24 VDC ±10% |
工作溫度 |
-50...60°C |
工作濕度 |
0... R.H. |
加熱 |
40VA@24VDC |
主電纜長度 |
10m |
防護等級 |
IP66 |
?
相對濕度 |
|
原理 |
電容 |
量程 |
0 ... 100 % R.H. |
單位 |
% R.H. |
度 |
±2% R.H. |
?
氣壓 |
|
原理 |
MEMS 電容 |
量程 |
300 ... 1200 hPa |
單位 |
hPa |
度 |
±0,5 hPa (0...40°C) |
?
風向 |
|
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 359.9 ° |
單位 |
° |
度 |
< 3° RMSE > 1,0m/s |
?
風速 |
|
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 75 m/s |
單位 |
m/s |
度 |
±0,3m/s 或 3% (0...35m/s) RMS (取較大值), ±5% (>35m/s) RMS |
?
降水量 |
|
決議 |
0.01 mm |
再現性 |
標準>90% |
測量水滴大小的范圍 |
0,3...5mm |
降水的類型 |
雨/雪 |
?
WS501-UMB集成多功能氣象儀可同時監測 溫度、濕度、風向、風速、氣壓、輻射;相對濕度的測量是通過電容傳感元件。使用的負溫度系數元器件(NTC)測量氣溫。集成了世界的Kipp+Zonen CMP3技術 。
技術數據 |
|
尺寸 |
直徑:約150mm,高:約332mm |
重量 |
約1,5kg |
接口 |
RS485,雙線制,半雙工 |
電源 |
12-24 VDC ±10% |
工作溫度 |
-50...60°C |
工作濕度 |
0... R.H. |
加熱 |
20VA@24VDC |
主電纜長度 |
10m |
輻射值 |
? |
響應時間(95%) |
<18s |
不穩定性(每年) |
<1% |
非線性 (0 到1000 W/m2) |
<1% |
方向誤差 (在 80° 下,及 1000 W/m2) |
<20 W/m2 |
與溫度相關的靈敏度 |
<5% (-10 至 +40°C) |
傾角誤差 (1000 W/m2) |
<1% |
光譜范圍 (50% points) |
300...2800nm |
測量范圍 |
1400W/m2 |
海拔 |
0…60° |
方位角 |
-10° … 10° |
防護等級 |
IP66 |
?
溫度 |
|
原理 |
NTC |
量程 |
-50 ... 60 °C |
單位 |
°C |
度 |
±0,2°C (-20...50°C), 或 ±0,5°C (>-30°C) |
?
相對濕度 |
|
原理 |
電容 |
量程 |
0 ... 100 % R.H. |
單位 |
% R.H. |
度 |
±2% R.H. |
?
氣壓 |
|
原理 |
MEMS 電容 |
量程 |
300 ... 1200 hPa |
單位 |
hPa |
度 |
±0,5 hPa (0...40°C) |
?
風向 |
|
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 359.9 ° |
單位 |
° |
度 |
< 3° RMSE > 1,0m/s |
?
風速 |
|
原理 |
超聲波 |
量程 |
0 ... 75 m/s |
單位 |
m/s |
度 |
±0,3m/s 或 3% (0...35m/s) RMS (取較大值), ±5% (>35m/s) RMS |
?