动态线路评估:在偏远地区监测架空电力线路的风况

March 30th, 2024

概述与背景

在偏远地区测量气象条件存在显著挑战,主要原因是缺乏为气象仪器提供电力的资源。传统的远程供电解决方案,如太阳能电池板、风力涡轮机、柴油发电机或电池,成本高且安装和维护复杂。因此,广泛的地理区域往往没有可靠的气象测量数据,导致天气报告和预报的准确性降低。

Laki Power 是一家来自冰岛的高压监测技术提供商,已开发出一项创新的解决方案,克服了这一障碍。他们的监测站直接安装在高压电力线路上,通过感应获取电力。这些监测站配备了多种气象仪器,包括FT Technologies的风速传感器、环境温度监测仪和盐度监测仪。所收集的数据通过移动网络实时传输给电力网运营商。该硬件解决方案不仅安装快速(仅需30分钟),而且无需维护,具有高度的可扩展性。

由于电力线路穿越从山脉到森林再到山谷等各种地形,Laki Power的系统提供了一种经济高效的方式,在多个微气候中收集超本地的天气数据。这一解决方案对于传输系统运营商(TSO)、配电系统运营商(DSO)和电力公司尤其有价值,他们可以利用该技术实现动态线路评估(DLR),这一控制技术能够提升现有电力线路的容量。气象局和高速公路管理机构也对该技术表现出了兴趣,认识到它能够消除天气数据的盲点,并提高天气预报的准确性。

Fljotsdalur Laki Power

挑战

Laki Power 的监测站通常位于极端环境中,这些地区的极端天气条件较为常见。在寒冷地区,线路结冰是一个重要的风险,而在温暖气候地区则面临着高温和野火等威胁。为了应对这些挑战,Laki Power 需要一种能够在这些极端条件下提供准确风速和风向数据的风速传感器。此外,传感器必须体积小、重量轻,并能承受强电场和高振动环境。

解决方案

为了满足这些要求,Laki Power 与 FT Technologies 合作,选择了 FT743-D-SM 风速传感器作为理想的解决方案。该传感器的紧凑尺寸、表面安装能力以及全机身加热设计(防止结冰)使其成为这一应用的完美选择。

最初,传感器被安装在 LKX 模块的顶部,但在测试过程中,Laki 的工程师决定将其移至模块下方,以增加对电场的保护。此外,还设计了一款定制的蘑菇形状的盖子,用于最小化电晕放电的潜在风险。

在将传感器和盖子集成到 LKX-MULTIstation 后,进行了德国 Deutsche WindGuard 实验室的风洞测试。这些测试收集了大量的校准数据,以优化系统并确保风速测量的准确性。

Laki Power FT Wind Sensor

结果

几台配备 FT743-D-SM 传感器的 LKX-MULTI 站点已成功安装在冰岛和挪威的电力线路上。尽管工作在极端条件下——如厚冰和强风——这些站点表现完美,实时提供可靠且准确的风速数据。

LKX-MULTI 监测站不仅提供风速测量数据。它结合了先进的功能,如 4K 双向摄像头、地面视角鱼眼摄像头,以及一整套热成像和环境传感器,提供了无与伦比的线路和地面监测能力。

Laki Power 与 FT 传感器的合作经验

“在我们评估的所有传感器中,FT 风速传感器是唯一符合我们所有标准的传感器:能够在高电压环境下工作,耐受极寒和结冰,并能满足我们的设计要求。在与 FT Technologies 紧密合作,完善集成后,我们对风洞测试结果非常满意,测试结果验证了风速测量的高精度。

现在,随着风能和太阳能等可再生能源技术的普及,公用事业公司和投资者都在专注于通过更好的控制系统来提高利润率。风能和光伏系统需要大量资本投资,因此,必须将它们以接近最大效率的方式运行。准确的风速和太阳能数据对这一点至关重要,因为这些能源来源是间歇性的。我们的 FT743-D-SM 传感器配备的站点将为传输系统和电力网运营商提供实时数据,帮助他们更好地监控和管理其基础设施,特别是在偏远或易发生野火的地区。”

Laki Power(冰岛)首席执行官

FT743-D-SM Case Study Product-1

FT743-D-SM 风速传感器

FT743-D-SM 传感器专为集成到 OEM 设备中而设计,能够提供高达 75m/s 的准确风速测量。它具有优越的抗腐蚀能力,采用全机身加热设计,并且能耐受高电场环境。其核心的 Acu-Res 技术本身对物理振动具有天然的免疫力。