变电站安全监测系统

需求概述

　　特高压变电站作为未来整个输变电系统的重要组成部分， 随着科技的发展以及自动化程度的飞速提高，特高压变电站将朝着无人值守、高度自动化的方向发展。这对保障特高压变电站的整体安全提出了更高的要求。“十四五”期间，特高压快速发展，但特高压变电站地基沉降，特别是不均匀沉降，会使站内电网结构发生倾斜，地表开裂，电缆沟错位，以致于不能正常运行。因此，构建和设计一套特高压变电站地基沉降监测自动化系统的必要性和重要性愈发显得尤为重要。 目前，特高压变电站地基沉降监测传统方式是采用高精度电子水准仪和受温差影响较小的铟钢水准尺，采用高程测量方法，周期性的监测地基沉降的趋势。虽然该方法有其精度高，灵活性强、抗干扰等优点，但其缺点也较为突出，比如观测距离短，观测工作效率和质量严重受到天气和环境的影响，当有反光时观测精度低，甚至导致无法测量。此外， 作业周期长、效率低、工作量大、误差来源多等原因，也倒逼特高压变电站地基沉降监测的传统模式亟需变革。

　　虽然精密水准仪测量精度可以达到0.3毫米，但它存在水准仪基准站选择困难，要求不会沉降而且通视；观测结果受到人、仪器等系统性误差的影响，观测结果与真实情况存在一定的偏差，导致事前预防、事中预警、事后控制等相关工作的开展相对滞后，这就亟需一套全天候、全自动、高精度的地基沉降监测预警系统。

解决方案

　　利用北斗高精度定位、数据无线传输和数据智能处理等前沿技术，可实现沉降观测点的高精度定位、沉降观测数据的实时无线传输。有效解决传统地基沉降观测中费时、 费力、自动化程度偏低等不足，具有全天候、全自动、高精度连续定位功能，具有传统地基监测技术无法比拟的适用性， 对特高压变电站地基沉降观测工作具有重要的现实意义。北斗高精度地基沉降监测技术具有很强的先进性和实用性。
　　对于特高压变电站地基沉降变形趋势的监测，通过北斗高精度定位系统、数据无线传输系统和数据智能处理系统等， 结合多频率双差解算模式，并基于分层置信的数据滤波算法， 在优化载波相位差分数据处理方法的基础上，大幅度减少法方程求逆时大量的模糊度，提高解算效率，并同步处理基准 站和观测站载波相位等数据，终得到监测点相对于基准点 的地基沉降的**量，以实现特高压变电站地基沉降实时监测目的。

监测示意图

变电站安全监测一览

监测依据

《地质灾害监测技术规范DB11/T 1677-2019》
《地质灾害治理工程施工安全监测规范T/CAGHP 044-2018》
《崩塌、滑坡、泥石流监测规范DZ/T0221-2006》
《地下水环境监测技术规范HJ/T164-2004》
《地质灾害防治工程勘察规范DB50/143-2003》

　　在特高压变电站地基沉降观测领域，针对传统地基沉降观测技术存在的不足以及当前电网智能化生产安全要求的提高，利用北斗高精度定位技术突破了特高压变电站地基沉降观测传统监测模式的局限。本方案基于北斗高精度定位技术，融合数据无线传输和数据智能处理等多项前沿技术，实现特高压变电站区域内地基不同部位的形变的在线观测。 通过该方案可实时掌控特高压变电站地基沉降位移的趋势状况，帮助排查地基隐患并为决策提供科学的数据支撑，减少因地基沉降给特高压变电站带来危害，保证电网安全，对特高压变电站地基沉降观测工作具有重要的实际意义。