有効期限監視 – ウィキペディア

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オーバーヘッドラインモニタリング （略語 FLM 、 また 有効期限温度監視 また 天気依存性オーバーヘッドライン操作 ）オーバーヘッドラインの伝送容量がより適切に使用される電力ネットワークの規制手順です。

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オーバーヘッドラインの伝送容量は、導体ロープの最大動作温度によって制限されます。この動作温度の主な影響要因は、導体の現在の流れと気候の周囲条件です。 FLMなしで動作するオーバーヘッドラインの場合、保守的に定義された標準的な気候を使用して、電流の流れは制限されています。標準的な気候を受け入れる代わりに、動作温度はオーバーヘッドラインモニタリング中に直接測定されるか、天候の冷却効果は実際の気候データを使用してルートに沿ってモデル化されます。

有効期限の監視は、特に最大電圧ネットワークの既存のルートで使用され、使用可能な伝送容量を公称出力の最大50％増加させることができます。特に風力タービンでは、再生可能エネルギーが拡大するため、送信ネットワークの容量を増やす必要があります。高温導体ケーブルの使用に加えて、オーバーヘッドラインの監視が主な治療法です。ルートの建設を避けるのに役立つかもしれません。

導体の交差セクションに基づいた電流回復力とも呼ばれるオーバーヘッドラインの伝送容量は、安全規制に準拠して永続的に達成できる最大電流フローです。はしごロープの特定の材料と線の直径の場合、伝送容量はラダーロープ温度によって制限されます。 EN 50182に従って80°Cを超える動作温度は、熱の膨張の結果としてロープスロープが大きすぎるため、土壌または植生またはロールオーバーとのラインに接触する恐れがあるため、避ける必要があります。ロープ材料は、温度が大幅に上昇するため、強度を失う可能性もあります。 [初め]

導体ロープで電流が経験する抵抗による熱入力に加えて、冷却（暖かくなることはあまりないことはあまりありません）は、環境による導体ロープ温度のもう1つの重要な要因です。これの主な要因は、周囲温度、風速、日光、降水量です。暖かい季節には、大気湿度は重要な役割を果たしません。寒い季節に発生する可能性のあるライン上の氷層は、はしごロープの熱バランスに大きな影響を与えます。ただし、冬は、最大導体ロープ温度に関して、解釈に関連する動作状況ではありません。 [2]

欧州標準EN 50182（「強度に珪化したラウンドのオーバーヘッドLeau-Headのヘッド」）では、恒久的なパワーレジリエンスが決定され、雲や実用的な風車のない暑い夏の日の最悪の夏の仮定の下での最大許容導体ロープ温度の順守につながります。これは、はしごの床または他のオブジェクトへの最小距離を観察します。これらの周囲条件は、EN 50341（「AC 45 kVを超えた「呼気線」）に従って、900 w/m²および0.6 m/sの風力タービンをはしごに0.6 m/sの風力タービンを備えた35°Cの外部温度、完全な世界的な放射線で標準で指定されています。 [3] このような気候条件は、中央および北ヨーロッパではめったに発生しません。その結果、オーバーヘッドラインは通常、重要なトランスミッションリザーブで操作されます。

オーバーラインモニタリングでは、EN 50182に従って静的な最悪の場合の仮定は、ルートに沿って気候データを監視し、必要に応じて導体ロープの動作温度を監視します。強風や外の温度が低いなどの有利な気象条件では、はしごは気候条件よりもストレスを感じることがあります。特に風力エネルギーの先端に関する再生可能エネルギーの大幅な拡大以来、過負荷の伝送ネットワークの問題は中央ヨーロッパで発生しています。特に強力な風力タービンは、強風が少なく、消費者が少ない過剰な地域にあります。特に、強い風力エネルギーの給餌による伝播のニーズが高い時点で、当然のことながら、多くの冷却風があります。 FLMは、最大50％の海岸近くのオーバーヘッドラインの現在の回復力を高めることができます。

オーバーラインモニタリングでは、導体ロープの温度が直接または間接的に測定されます。測定は、センサーを使用して、または監視されたセクションの全長にわたって統合的に行われます。測定信号は、顧客からコントロールセンターに転送されます。測定信号はコントロールセンターで処理されます。この目的のために、特別なソフトウェアが使用されます。これは、測定信号に加えて、システム自体の状態（バッテリー範囲など）を監視します。このソフトウェアの表示は、使用される容量の使用率を示しています。熱力学システムには慣性であるため、一部のシステムには、天気予報と現在の時刻表を供給する予測関数があります。この情報を使用すると、送信荷重をコントロールセンターで制御できます。新しく構築されたトランスミッションラインの場合、FLMは最初からコントロールセンターとそのソフトウェアに統合できます。

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測定手順 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

導体ロープの温度とロープスロープを決定するためのさまざまな方法があります。これらは次のように異なります：

  • 測定変数：温度を導出できる別の物理サイズの測定からの温度測定。
  • 測定オブジェクトまでの距離：導体ロープと接触した直接温度測定
  • 測定方法：どの物理測定方法が使用されていますか？
  • 参照長：測定点での測定対カットオフセクションまたはライン全体を介した測定
  • 測定解像度：参照長と統合的に

次の測定方法が存在します。 [4]

議事録 測定サイズ 測定オブジェクトまでの距離 測定手順 参照長 測定解像度
力測定缶によるキャドリー測定 はしごロープの引張力 直接、電力測定缶はフォームでロープに接続されています 圧電 それぞれ2つのパイロン間の1つのロープフィールド 統合
熱電子要素による温度測定 はしごロープの温度 直接、サーモ要素はロープの内または上にあります 熱電気 センサーごとの点測定 センサー周辺の温度フィールド（CM範囲）、実際には、解像度はセンサーの付属数によって決定されます
DTSによる温度測定 はしごロープの温度 直接、ガラス繊維ははしごロープの核に織り込まれています ラマン効果、繊維包装グリル、ブリルシン 数キロメートル以上 ちょうど1メートル
無線を除く表面波センサーによる温度測定 はしごロープの表面温度 直接、センサーはラダーロープにあり、照会されています AOWセンサー センサーごとの点測定 いくつかのセンサーをアンテナでクエリすることができます。
サーモビジョンカメラでの温度測定 はしごロープの表面温度 間接的に、カメラは地面またはマストにあります サーモグラフィ サーモビジョンカメラのレンズの画像角度から制限されています 少なくとも数メートルの熱センサーの解像度が低いため
サーモスタットロープモデルによる温度決定 電力と電力の損失 温度は、測定された損失出力から間接的に生じます
分散型測定ステーションからの電気の高さと気象データからの制御計算 電気と天気のデータ（次の行を参照） 温度は、測定された電流と気象データから間接的に生じます
ルート上の気象データの測定 周囲温度、効果的な風力、熱放射 間接的に、天気データがモデルに流れます。気象観測所は、導体ロープまで距離があり、微気候を記録するためにロープの部分に取り付けられています。 温度の一般的なセンサーベースの測定方法。風速は、ロープに垂直に測定する必要があります。熱放射の測定は、太陽ベースのエネルギー供給と組み合わせることができます。 気象観測所の周辺の微気候定数が受け入れられます。重要なルートセクションへの制限が可能です。 2つのロープフィールドに1つの気象観測所が一般的です。 気象観測所の分布に応じて、1〜2キロメートル
レーザーまたは超音波手順による床距離測定 間接的な距離導体ロープ 間接、最大1キロメートルまでのセンサーまでの距離 三角測定プロセス、手装備または空中レーザースキャンによる測定 ロープフィールドの最大勾配または重要な木などからの距離。 ロープフィールドからの臨界距離、連続測定なし。
ロープ振動プロセスを使用したパワーと風の測定 効果的な風力、電気 直接、センサーはラダーロープにあり、照会されています 加速センサーとRogowskiコイル センサー間の数キロメートルにわたる重要なルートセクションの測定 ±20 cm汚染精度。

これらの手順の一部も組み合わされています。最も一般的な2つの手順は、ケーブルプロセス（CAT-1など）と、損失性能測定と組み合わせた気象観測所の使用です。 [4]

信号の転送 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

測定信号は、干渉と確実に干渉せずにセンサーからコントロールセンターに転送する必要があります。マストでは信号ケーブルが一般的で、そこからコントロールセンターまで、GPRSが主に使用されています。コントロールセンターでは、信号はSCADA形式に変換されます。センサーと通信要素には、可能な限り自己安定しているはずのエネルギー供給が必要です。バッテリーバッファーソーラーの供給は一般的であり、あるいはエネルギーをはしごロープから誘導的に得ることもできます。

1960年代に米国でオーバーヘッドラインを監視する試みが始まりました。最初の実践は1991年に行われました バージニアパワー 。 CAT-1システムでは、ロープの温度は直接測定されませんが、ロープスロープは力測定セルで決定されます。測定されたケーブルパワーを水平および垂直コンポーネントに分解することにより、角度、したがってロープの勾配が決定されます。ロープフォースの測定に加えて、記録装置のローカル温度が記録されます。システムは頻繁に較正する必要があり、結果は風のピークに合わせて偽造されます。物質的な疲労につながる可能性のある局所温度ピークを記録することはできません。 CAT-1は、2011年に世界中で約100のトランスミッションネットワークオペレーターで400回使用され、ヨーロッパでも16で使用されています。 [5]

1995年、Tu Dortmundのエネルギーシステムの教授であるEdmund Handschinは、風速と気温に応じて導体ロープの回復力を発表しました。 10 m/s、つまり36 km/h、したがって中程度の風の風速では、標準EN 50182の値に許容される永続的な電流負荷が2倍になります。 [6]

2003年から、Alpiq（当時のAtel）はSwissgridとともに、Lukmanierleitungで6年間のFLMフィールドの試みを実行しました。目的は、さまざまなFLMメソッドを比較することでした。約100 kmの長さのLukmanierLeitungは、3つの異なる気候ゾーンを通過し、1つの測定ステーションがそれぞれでした。最初の駅は、中程度の気候、高山高山のルーラス駅、地中海の気候のクグナスコ駅にあります。そうすることで、種のシステム パワードナッツ （局所的な流れと温度の測定）、CAT-1およびラインサーマルモニタリング（LTM）が使用されています。後者の手順では、ライン効果抵抗は、2つのステーション間の演技性能の正確な測定から決定されます。このことから、はしごロープ温度の世界平均を計算できます。実験の重要な知識は、流れの方向に対する風の冷却効果の高い依存性でした。強度の強度の場合、Rope Forceの測定では強度の水平成分と追加の適用された風負荷を区別できないため、CAT-1システムは信頼できませんでした。高電流の流れと正確なキャリブレーションにより、LTMシステムは、グローバルロープ制御温度の傾向の測定に役立つことが証明されました。 [7]

2006年から、シュレススウィグホルシュタインのE.ON Netzは、110 KVラインのNiebüll-FlensburgでFLMフィールドの試みを実施しました。 [8] その結果、このオーバーヘッドラインの伝送容量は、天候に応じて最大50％増加する可能性があります。 [9] これに続いて、ドイツ北部では110、220、および380 kVのラインでさらなるフィールドトライアルが行われました。 [初め] 気候データは、ルートに沿って徴収されるか、気象サービスプロバイダーに関連していました。抵抗加熱と気候冷却に起因する導体温度は、モデルを使用してリアルタイムで計算されました。このデータは、それに応じて送信を増やすことができるネットワークコントロールセンターで利用可能になりました。 2011年の時点で、テネットは5500万ユーロを使用して、ハンブルクからギエンエン、耐候性FLMに900 km以上の最大電圧線と20の変電所を変換しました。 [十]

テネットによって選択された天候の手順では、モデルで特定の安全性の仮定を打つ必要がありました。導体温度を直接測定することにより、トランスミッション容量をさらに増加させることができます。この目的には、光ファイバーの光学温度測定（DTS）を使用できます。これは、米国のFLMに使用されます。 [6] 繊維 – 光学温度測定が変形（「ひずみ」）の測定と組み合わされている場合、手順DTSS（「分散温度とひずみセンシング」）が呼び出されます。ルートに沿った測定に必要な光波導体は、はしごロープに埋め込まれています。 2005年には、2005年の16.7 kmのオーバーヘッドラインで測定が行われ、Unimodalem DTS/DTSSを使用して、15分後にDTSが0.7°Cの温度分解能を達成し、2時間後に0.3°Cに減少しました。測定された結果は、2メートルの空間分解能を持つ1 mグリッドで利用可能でした。はしごロープの伸びもDTSSで測定され、測定精度は20 µm/mで、空間分解能は1.5 mでした。 [11]

Semi -State Dena 2010が発行したもの ネットワーク研究II ネットワーク予測では、オーバーヘッドラインの現在の回復力を高めるための2つの技術的オプションの使用は、オーバーヘッドラインモニタリング（FLM）と高温ロープ（谷）の基礎となります。 [12番目] ただし、強風シナリオでのFLMによる伝送能力は、北部では50％のみ増加します。気象相関が減少し、風が弱く、植生のシールド効果が低下するため、ドイツの真ん中で30％が予想され、南では15％しか予想されません。 [6] DENAとからの4つの大規模なトランスミッションネットワークオペレーターからの結論 ネットワーク研究II 既存のラインの最適化の可能性を、気象ルーティングと谷の高温ロープでFLMに制限したため批判されました。直接導体の温度測定とACCCまたはACCR高温ロープにより、さらに多くのことを達成でき、人口の高価で物議を醸す新しい建物の必要性はそれに応じて減少します。 [13]

VDEでは、プロジェクトグループが開発されます 天気依存性オーバーヘッドライン操作 ネットワークテクノロジー/ネットワーク操作（FNN）の2011年のVDEアプリケーションルール VDE-AR-N 4210-5気象依存オーバーヘッドライン操作 公開されています。 [14]

  1. ↑ a b Klaus Heuck、Klaus-Dieter Dettmann、Detlef Schulz： 電気エネルギー供給：研究と実践のための電気エネルギーの生成、伝送、および分布 、第8版。 Vieweg + Teubner、Wiesbaden 2010、ISBN 978-3-8348-0736-6、pp。356–357。
  2. ↑ ラルフ・パフ： 気象依存のオーバーヘッドラインと高温導体によるネットワークの最適化 。 （PDF; 1,9 MB）2010年5月6日、RWTH AACHENのハイボリュームテクノロジー研究所での講義、5〜6ページ。
  3. ↑ あなたのEN 50182：2001-12 ： オーバーヘッドラインのヘッド – 強度に沿った丸いワイヤのヘッド。ドイツ版EN 50182：2001 。 Beuth、Berlin 2001。
  4. ↑ a b Renata Teminova、他 導体ロープの温度モニタリングのためのパッシブ無線を除く表面波センサーの使用 。 In：Josef Kindersberger（ed。）： 電気機器の診断 。 VDEP Polils、Belin 2004、ISBN 3-8007-2817-6、PM 3 353-358。
  5. ↑ GeorgKüffner： 国には新しいラインが必要です 。 In：2011年9月23日のFAZ。
  6. ↑ a b c Lorenz Jarass、Gustav M. Obermair、Wilfried Voigt： 風力エネルギー：エネルギー供給への信頼できる統合 。第2版​​。 Springer、Berlin 2009、ISBN 978-3-540-85252-0、pp。68–72。 （（） サブチャプター「監視の拡大」 ））
  7. ↑ Walter Satginger et al。： LukmanierのLady Rope温度測定 。 （PDF） @初め @2 テンプレート：Dead Link/www.electrosuisse.ch （2018年4月に見つかったページは利用できなくなりました。 Webアーカイブで検索します 。） 情報： リンクは、欠陥として自動的にマークされました。指示に従ってリンクを確認してから、このメモを削除してください。 の： Electrosuisse Bulletin sev/vse 、 いいえ。 5/2010、pp。45–49。
  8. ↑ 風力発電統合のための新しいコンセプト：E.ON Netzがオーバーヘッドラインの監視を紹介します 。 2006年9月18日のE.ONネットワークのプレスリリース。
  9. ↑ オーバーヘッドラインモニタリング 。 （ 記念 の オリジナル 2015年6月17日から インターネットアーカイブ ）） 情報： アーカイブリンクは自動的に使用されており、まだチェックされていません。指示に従ってオリジナルとアーカイブのリンクを確認してから、このメモを削除してください。 @初め @2 テンプレート：webachiv/iabot/apps.eon.com （PDF; 306 KB）E.ON Netz GmbH、09/07からのパンフレット。
  10. ↑ 有効期限の監視 – オーバーヘッドラインの最適な容量利用 （PDF; 666 KB）テネットTSO（2012年1月31日アクセス）
  11. ↑ ケーススタディ：オーバーヘッドパワーライン – ひずみと温度監視 @初め @2 テンプレート：Dead Link/www.sensornet.co.uk （2018年4月に見つかったページは利用できなくなりました。 Webアーカイブで検索します 。） 情報： リンクは、欠陥として自動的にマークされました。指示に従ってリンクを確認してから、このメモを削除してください。 。イギリス、ハートフォードシャーのセンセルネット。 （2012年1月31日にアクセス。）
  12. ↑ Dena Network Study 2015年から2020年までのドイツ電源への再生可能エネルギーの統合 。デナ、2010年11月。
  13. ↑ Jörg-Rainer Zimmermann： ボトルネックネットワーク 。 （PDF） @初め @2 テンプレート：Dead Link/www.neueenergie.net （2018年4月に見つかったページは利用できなくなりました。 Webアーカイブで検索します 。） 情報： リンクは、欠陥として自動的にマークされました。指示に従ってリンクを確認してから、このメモを削除してください。 の： 新しいエネルギー 、 いいえ。 01/2011、pp。29–39。
  14. ↑ VDE-AR-N 4210-5気象依存オーバーヘッドライン操作 （ 記念 の オリジナル 2016年3月4日から インターネットアーカイブ ）） 情報： アーカイブリンクは自動的に使用されており、まだチェックされていません。指示に従ってオリジナルとアーカイブのリンクを確認してから、このメモを削除してください。 @初め @2 テンプレート：webachiv/iabot/www.dke.de （VDEのアプリケーションルール）
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