电力测量
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电力测量范文第1篇
中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：
一、概述
GPS RTK技术在电力测量方面已经得到了较为广泛的应用，传统的经纬仪测量电力线的时代已经过去，尤其对于在一些地形复杂和地势起伏大的作业区域，RTK技术使得电力测量更加简单，更加快捷。Leica是测量仪器的知名品牌，在电力方面开发了相应的电力软件，使得电力测量工作变得更加简单。针对工程的实地要求，我们选择了Leica 最新款的Viva系列GPS，并安装了相应的电力软件。
二、GPS-RTK原理介绍
我们知道，在利用GPS进行定位时，会受到各种各样因素的影响，为了消除这些误差源,必须使用两台以上的GPS接收机同步工作。GPS静态测量的方法是各个接收机独立观测，然后用后处理软件进行差分解算。那么对于RTK测量来说，仍然是差分解算，只不过是实时的差分计算。
也就是说，两台接收机（一台基准站，一台流动站）都在观测卫星数据，同时，基准站通过其发射电台把所接收的载波相位信号（或载波相位差分改正信号）发射出去；那么，流动站在接收卫星信号的同时也通过其接收电台接收基准站的电台信号；在这两信号的基础上，流动站上的固化软件就可以实现差分计算，从而精确地定出基准站与流动站的空间相对位置关系。在这一过程中，由于观测条件、信号源等的影响会有误差，即为仪器标定误差,一般为平面1cm+1ppm，高程2cm+1ppm.
三、案例分析
以某线路工程为例，主要为线路复测和分坑测量；
本工程线路起自位于**县城东侧的220kV**变110kV出线门架，止于位于**北侧的新建双回分支塔，线路全长约2×0.62＋22.92km，总长23.54km，全线22.54km(92基塔)位于**县境内，1km（3基塔）位于**市境内。线路所经地区为山区和丘陵地形，山区约占40%，丘陵约占60%。因此我们选购了徕卡VIVA系列的GPS应用于本工程。
四、工程难点：
4.1线路长，基本上都在山区和丘陵地带，高差起伏较大；全站仪经纬仪基本不适用；
4.2控制点较远、难找，且破快严重，采集整个区域的控制点来建立坐标系不现实；
4.3考虑到测量成本及效率，基站不能架设在线路中间，需要跟着流动站走；
4.4复测线路，最主要是要是复测转角和档距，需要能实时显示转角和档距
五、RTK在线路测量中优势及实施。
5.1定线测量。
徕卡GPS测量，没有空间限制，只要有足够的可视卫星，就能获取坐标值，由于线路长，GS15采用GPRS的通讯方式，使测量不受山地起伏影响，作业距离极佳；关于定线测量指的是精确测定线路中心线的起点、转角点和终点间各线段工作。采用 GPS 定线不需要点与点之间通视，而且RTK能实时动态显示当前的位置，所以施测过程中非常容易控制线路的走向以及其他构筑物的几何关系。
5.2断面测量。
断面测量的定义是指因地形起伏特征变化点的高度和距离而测出沿线路中心线及两边线方向或线路垂直方向；沿线路中心线施测各点地形变化状态，称为纵断面测量；沿线路中心的垂直方向施测各点地形变化状态，称为横断面测量。输电线路的断面测量中，可以用RTK快速测定断面，主要测定地物、地貌特征点的里程和高程，对于精度的要求不是很高，关键是要测定各特征点与输电线路导线间的相对距离。对RTK断面测量时，可以直接采集特征点的坐标，也可以直接利用数据采集功能，然后在内业数据处理中，输出断面图；可以利用RTK数据处理软件中断面测量功能模块进行断面测量。
5.3杆塔定位测量。
杆塔定位测量的定义是指根据线路设计人员在线路平断面图上设计线路杆塔位置测设到已经选定的线路中心线上，并钉立杆塔位中心桩作为标志的工作。
5.4杆塔施工测量。
在输电线路施工中，应要进行塔位复测，万一遇到线路中心桩丢失的情况，还需要通过测量来恢复。应用 RTK 技术，将使这方面的工作快速、高效。
5.4.1从2个已确定的相邻桩位校验或寻找(定位)第3个桩位，定位方法是：
（1）用移动站分别校验已确定的1、2号桩的位置，并自动记录在移动站“电子手簿”测量软件中。（2）据线路平断面定位图或杆塔明细表，可查出3号桩相对于2号桩(或1号桩)的相对位置值，将这些数值输入到测量软件中，即可得到30桩的位置。（3）通过移动站将自己的当前位置实时传送给测量软件，软件即可得出移动站当前实际位置偏离3号桩正确位置的偏差，实时引导移动站定位人员到达3号桩的正确位置，从而实现定位目的。（4）如果是要校验3号桩位，直接将移动站放在3号桩上，软件就会给出这个位置与3号桩理论位置的偏差。
5.4.2在直线段内快速校验或定位各直线塔桩位。
如果某个直线段两头转角塔的桩位已确定，只要用移动站得到两头转角塔桩位的位置，就可在电子手簿中新建一条线。然后移动站到段内任一直线塔桩位，就可直观得出该桩位偏离
直线的偏差和与已确定桩位的距离测得的这个距离即可与图纸相比较以校验桩位的正确与否。反过来，从图纸上查到的距离输入手簿中，也可方便的在这条线上定出待定的桩位点。
5.4.3校验转角塔的转角偏差。
确定移动站测定转角塔及其前后两基塔的桩位，在用手簿上的软件就可计算出实际转角角度，与图纸相比得出校验转角偏差。值得说明的是：目前，在购买 RTK 产品时，一般附带了专门针对输电线路测量而开发的软件包，使用这些专门的测量模块，将会使RTKNJJ量的操作更加方便。
5.5由于使用GPRS方式，基站只需架在合适位置，无需搬站，节省人力和物力。
5.6GS15配备电力通软件-勘测和复分坑测量，可以实时显示转角和档距，复测工作只需看着屏幕上的转角数据和档距与设计资料进行对比即可，使用方便无需通过计算器计算转角等相对关系。
5.7复分坑软件可以直接将塔基的四个脚根据塔形放样出来，无需再携带全站仪等设备进行角度的测量。
RTK在实施时应注意的问题常
用于RTK，在实际操作过程中应达到以下几方面的问题：
实时动态RTKNI量时选用的椭球基本参数（主要几何和物理常数）必须在同一工程各个阶段保持一致。（2）基准站应选择在地势开阔和地面植被稀少，交通方便，靠近放样的网点或转角桩上。基准站应以快速静态或静态作业模式测定坐标和高程。（3）基准站发射天线安装时，尽量避开其他无线电干扰源的干扰(如高压线、通信、电视转播塔、对讲机的发射使用)和强反射源的干扰。流动站在精确放样数据和采集数据时，应停止对讲机的使用。（4）进行RTK测量，同步观测卫星数不少于5颗，显示的坐标和高程精度指标应在±30mm范围内。放样塔位桩坐标值宜事先输入接收机控制器（电子手薄）中并认真校对。当放样显示的坐标值与输入值差值在±10mm以内时，即可确定塔位桩，并应记录实测数据、桩号和仪器高。
七、 结论
通过徕卡VIVA进行测量，解决了使用传统测量仪器不通视的问题，在保证精度的前提下，节省大量的人力、财力及宝贵的时间，大大提高了工作效率。
参考文献：
[1]邢子丰,邢苒苒. GPS-RTK在地形测量中的应用[J]. 内蒙古水利,2012,(4).
[2]罗汉锐. 网络“1+1”GPS RTK技术在输电线路路径复测中的应用[J]. 机电信息,2012,(21).
[3]张振海. GPS-RTK在电力断面测量中的应用[J]. 科技创新与应用,2012,(15).
简介:
电力测量范文第2篇
关键词：电力参数测量；ZigBee；LabVIEW
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.178
1 绪论
目前的电力参数测量系统测量方式大多还是以电表连接线路为主，但是如果测量目标的距离不方便以线路连接时，则使用受到限制，例如：要在室外测量温度、湿度、照度等参数时，都需要透过 RS-485 布线才可获取到希望测量的数值。如今测量仪器均可搭配 RS-232 传输线连接至计算机，但在有线的情形下无法将测量距离拉远。现在则可透过 ZigBee-CC2430 来传送所需的参数，而且远程测量亦可有效的提升效率与安全性。此系统能由ZigBee无线传输特性碛行提升感测距离，实现随时随地都可测量且携带方便的设备。
2 系统架构
本研究硬设备主要是PC机、电力分析仪 TES-3600、无线传输模块 ZigBee-CC2530、Xbee连接板、数字电表 Protek608。程序软件则使用LabVIEW图控软件与 IAR 软件。LabVIEW是由美国国家仪器（National Instrument）于 1986 年发展出的图控语言（Graphic Language），使用图像对象函数的方式编辑程序，取代传统用文字编辑的方式，让使用者能简单上手并了解程序结构。而系统的结构就像是虚拟仪表一样，使用计算机对远程的控制对象下达命令。而LabVIEW主要功能为讯号之测量、分析、数据储存和数据获取等，其应用程序架构分为两部份，分别为前置面板（Front Panel）窗口与程序方块（Block Diagram）窗口。前置面板窗口是属于用户的人机接口，也就是用户使用计算机的窗口，可以执行数据和命令的输入、显示相关运算、监控及获取结果等。面板窗口上有两种重要的对象，一是输入，称为控制对象（ Control ），另一个输出，称之为显示对象（Indicators）。通过不同的控制与显示对象，以设计出一个虚拟仪表出来。至于设计前置面板之相关应用程序，就称为程序方块窗口。依前置面板所设计的虚拟仪表面板，进行相对应的程序撰写。其中可能包含常用的数据结构、数组、常数、变量或更复杂的方程式等。IAR Systems 公司的产品 IAR Embedded Workbench 是一套整合开发环境，使用于 C 语言或C++编写的嵌入式应用程序进行编译和除错。开发环境包含 IAR 的 C/C++编译程序、汇编器、链结器、档案管理器、文件管理器、工程管理器及 C-SPY 除错器。兼容于 ARM、Samsung、Texas Instruments 等厂商的芯片。而本研究使用Texas Instruments的CC2530芯片为ZigBee架构，因此使用 for MCS-51 版本来开发。
本系统架构如图 1 所示。在 PC 上利用LabVIEW软件下指令，以Xbee芯片无线传输的方式，透过RS-232 接口转换后给电力分析仪，使电力分析仪将测量到的数据透过无线传输的方式回传到 PC 上的LabVIEW人机接口监控数值；也可在人机接口上利用无线传输接收数字电表回传的数据。各个感测节点则经由 Zigbee-CC2530 连接板传输到节点收集参数，通过无线传输传回到LabVIEW软件进行监控。
3 讨论
本研究以理论与实务相互配合，利用LabVIEW人机接口下达指令分别把电力分析仪和数字电表测量到的参数藉由Xbee芯片回传封包数据到 PC 上，再整合各个感测节点侦测数据一起显示在LabVIEW接口上，并可利用 PC 进行远程监控，以达到长时间系统监测和数据纪录分析。由于本系统采用无线传输的方式进行远程监控，已经改善传统利用接线来传输数据上的机动性及测量距离；传统以接线方式来回传测量数据虽然稳定，却因为传输线距离上的限制，导致测量范围难以扩大；本系统之所以采用ZigBee无线传输，除了降低有线传输的距离限制外，ZigBee的传输稳定性也和有线传输不相上下，在此无线传输更符合近年来的趋势。
然而此系统更可以应用在放置高精密设备仪器的场合，若在此类的实验室中会需要控管内部的温度、湿度及照度，除了随时监控内部环境之外，电力分析仪和数字电表即可做为测量设备之用途。
4 结论
本研究成果如下：（1）利用LabVIEW下达指令给电力分析仪进行电力参数测量，并将结果回传。（2）利用LabVIEW下达指令至数字电表，进行测量后将数据藉由无线传输芯片回传到PC。（3）将温湿度传感器、光敏电阻、三轴加速度传感器测量的数据透过 ZigBee-CC2530 感测板无线传输回传至 PC。（4）整合各个传感器、电力分析仪和数字电表测量到的数据，一并显示在LabVIEW接口。（5）改善传统以连接线连接计算机所产生测量距离受限之问题。（6）采用无线传输后，使得本系统可以随身携带，更具机动性。
参考文献：
电力测量范文第3篇
关键词：GPS；工程测量；应用
Abstract: in our country economic development speedfurther improved, many high-tech industry also began to flourish development, economic development and effectively promote the development of social productivity, but also from the other side to furtherimprove people's standard of living for the electric power engineering development laid a foundation, it is the whole society demand for electric power more and more. The number is increasing with the electric power construction project, now we are clearly aware of the power engineering need to power engineering accurate measurement data as the basis, and the development of the GPS technology for electric power engineering surveyprovides a convenient.
Keywords: GPS; engineering measurement; application
中图分类号：[P258] 文献标识码：A
一、引言
随着电力工程数量的不断增多，应运而生的相关测量技术也在不断的发展，自1992年开始讲GPS技术运用到电力勘测系统中以来，时间虽然只有短短数年，但是我国大多数的单位已经开始先后购进了各种GPS 设备作为日常工作工具， 并且各院在测量相关生产的许多方面已经开始成功的运用了这一先进技术，在取得了许多宝贵的经验的同时，也为经济的发展做出了相当大的贡献。虽然GPS 技术在我国工程测量领域的应用时间还不是十分的长，但是其优越性已经在我们应用的过程中得以体现，这样的优点使测量技术不经在量上有所有突破，也在质上帮助我们实现了飞跃由于电力工程测量地区特点与设备情况的差异，就需要我们在工作实践中针对具体情况研究探索适合自己的方法。
二、GPS构成简介
GPS 用户设备主要是由数据处理软件以及GPS 接收机和终端设备（如计算机）等组成。GPS接收机可以在使用的过程中捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的相关工作信号，在卫星的运行过程中对其及时进行跟踪工作，使我们在工作中可以及时对信号进行交换、放大和处理，再通过相应软件以及计算机，处理相关数据资料，找到适合自己的测量方法。 GPS 地面监控站的分布主要是在全球的一个主控站、三个注入站和五个监测站组成。在这些地面工作站的使用过程中我们可以将卫星发来的新号进行处理，最后使用存储。
三、影响GPS 成果的若干因素
在实践工作中影响GPS技术成果的相关因素是多种多样的，从各种科技模式的发展过程来看，电力工程测量技术的发展模式，是与我们GPS技术的发展息息相关的。因为电力工程的测量过程时常需要对工程的数据进行精确的测量，所以笔者归结的相关因素是：
（一）保证联测的高精度性
在电力工程测量的过程中，使用GPS技术的关键是工程的起始点情况，这些状况主要包含点位分散分布的情况以及点位自身精度的情况，由于我国的国家电力工程控制点布设的时间已经比较远久了，所以我们的起始点就问题直接在GPS 技术网的平差结果中直接以最原始的方式表现出来。主要体现在我国的电力控制点在许多地区已经遭到了严重的破坏，在我们对其进行恢复和技术更新时，对其实施技术更新的单位又有所不同，采用的技术类别也是千差万别，所以在实际应用的过程中除了平时要利用国家相关的控制点外，往往还涉及到军控点或相关地方的地矿、煤田等系统所布设的基础控制点，地方的控制点也是我们GPS技术的关键所在，在不同等级不同区域的控制点之间，不同单位对于这些控制点的控制，可能会给电力工程造成较大的工程数据误差，这样的误差会给GPS技术在电力工程中的应用过程中产生不利的影响。
（二）GPS 相关的布网问题
在一般的GPS网中和传统的测量手段相比，比较多余的观察作用，但是其往往又起到了排除除草差劲资料的重要作用，知识并非对于进一步提高网平的差精度起到决定性的作用，一般在较短时间内完成的GPS网技术，系统如果出现有引起的粗差就会在整个网中显现出来，而在工程中只要打到观测情况满足的情况，我们就可以认为这样的结果可靠。
四、浅析GPS定线的效益
一般在使用GPS定线技术的同时，我们在通视条件良好的情况下还不能做到在一马平川的地方体现出最高的效益。但是GPS技术最大的效益往往就会体先在在线路走向要求十分苛刻的边缘山村地区，这些地区虽然有通视困难、房屋众多的情况，但这些不利因素往往就成为了GPS技术效益的最大体现，首先，在工程电力测量中应用GPS定线有不受通视条件的影响的好处，这样的好处可以使我们在遇到障碍时不必像之前传统定线那样进行复杂的间接定线，或者直接采取原始的伐木以破坏环境为代价来开通测道。通过原始的伐木进行工程定线工作，会大大增加技术应用的赔偿费用，不利于环境的发展，也不利于技术的进一步发展，尤其是这对沿线有许多以林木为主要副业的村镇具有很不好的社会效益影响。其次，GPS在另外一方面可以在工作上进一步协助线路进行专业选线，在选线过程中可根据线路的不同专业问题，严格要求控制多方面控制点的距离或者是严格通过某一控制点。这么做的目的就是减少定线返工并且节约投入资金。在工程的运行中这一优越性得到极大体现，一般的城市工程沿线都会出现房屋众多，无法完成精确测量的问题，在使用了GPS技术之后成功地规避了这一问题。一些高档房屋以及在初勘以后所建的新楼房,大幅度节省了拆迁费用。总之，在工程电力测量的基础上使用GPS技术进行定线测量，不仅可以大幅度的降低线路造价和赔偿费用，还可以全方位提高工程的质量。
五、对于GP技术在电力工程测量中相关应用的建议
（一）进一步提高联测普遍性
目前，就GPS技术在电力工程测量中出现的几点应用问题而言，首当其冲的就是GPS在应用过程中国家控制点会有较多的破坏，这样的问题就需要我们早应用过程中进一步提高联测的普遍性，一般而言应以3个以上的联测点为宜，在发展过程中GPS联测的起算点应该均匀分布在需要测量区域的周围。如果在测量时出现联测点多于3个,的情况，可分组进行业内计算并且选择同一情况下附合条件较好的点作为起算数据根据，并且最终求得最优的解算结果及相关数据。所以，我们需要在GPS作业前，搜集需要测量区域周围的高等级控制点，并且应尽可能多地进行搜集，在搜集过程中应以同一等级、同一系统的控制点为最佳， 这样才能够从根本上提高GPS联测的可靠性，并且保证其的精确度以及可靠性。
（二）GPS需要进一步联测足够数量的已知高程点
GPS在电力工程测量的应用过程中，必须要保证已知数据的数量以及接收卫星信号的质量和精度，这么做的好处就在于即可方便地求符合实际地点的精确地标，也方便与测量数据的传输和处理，但由于我们在上一点提到的联测点以及知高点的数量问题，就会致使控制点高的精度较低。因此，笔者建议要保证控制点高程的精度，必须联测到足够数量的已知高程点。
（三）提高功效，减少异步环数量
在电力工程测量的过程中适当减GP网中的异步环数量，可以在提高工作效率的基础上，不直接影响网平差的相关数据精度，但要保证在工作过程中保持观测条件的良好，这样才能使基线解算合格。
六、结束语
综上所述，笔者认为GPS作为新的定位方式和测量技术，它具有集先进的技术手段为一身的特点，一方面GPS技术可以从根本上克服传统测量技术的很多缺陷，又能够解决很多现实中关于电力测量的许多问题，其优势是显而易见的，除了以上笔者所说了的特点之外，其还能够在现代社会高级人力资源紧缺的情况下有效的改善劳动力投入的问题，这样的技术极大的提高测量效率，所以，就以上种种GPS技术的优势而言，其发展的前景在世界范围内都是很美好的，对于顺应发展的科学技术我们必须要加大对该技术的投入，积极改进其不足之处，让其在以后的发展中可以更好的为社会发展贡献力量。
参考文献：
电力测量范文第4篇
关键词：电力输配；电线路；电气参数；在线测量
1 概述
电力系统运行、分析人员对电网特性的把握依赖于基于电网模型的实时监测分析。准确的电网参数是形成准确的电网模型进行电力系统计算的基础。因此，提高电网参数的准确性和可靠性，对特大电网的安全稳定运行具有重大意义。
鉴于每条线路具体情况不同，而输电线路尤其是220kV及以上电压等级线路几乎都有与之平行走向或同杆架设的运行线路，这给输电线路的参数测量带来很大干扰和困难。由于影响因素较多，加之设计理论计算中或多或少考虑欠周全，可能造成线路实际参数与设计参数相差较大，进而影响状态估计、潮流计算、网损分析、故障分析和继电保护整定计算的准确率和计算结果的可靠性。所以DL/T584-95《3kV～110kV电网继电保护装置运行整定规程》和DL/T559-94《220kV～500kV电网继电保护装置运行整定规程》要求110千伏以上线路都要提供工频参数实测值，以提高电网运行参数的可靠性和准确度为基础，保证基于电网运行参数的电力系统多个环节的计算、研究与分析工作。
在线路参数实测工作中，由于线路过长、测量装置容量不足或者平行线路互感等因素的影响，线路停电测量方式取得的实测参数经常与理论值相差较大，因而准确性被质疑。另外，目前的线路参数实测装置在测量过程中需要线路停电，110kV及以上线路停电会使电网结构变得薄弱，因此，电网运行管理部门需要一种更为准确的、在线的线路实测装置。
如何在输配电系统正常运行情况下找到一种工作全面，高效的装置及方法来实现输配电线路的实时在线测量，是目前迫切需要解决的一个问题。
2 装置提出
为解决上述问题，本研究的具体方案如下：
电力输配电线路电气参数在线测量装置，包括多个测量单元，每个测量单元均通过数据集中器与主站系统通信，测量单元之间通过时钟同步单元进行时间同步，测量单元每隔设定时间通过一次CT即电流互感器及一次PT即电压互感器采集在同一时间点下相应测量点同步相量数据，测量单元还通过量程切换电路与测量电流传感器和保护电流传感器相连，利用量程切换电路在线路出现故障时仍能记录对应的波形，测量单元将采集数据通过数据集中器发送至主站系统。
其中：（1）时钟同步单元用于为测量单元提供准确的时钟，包括FPGA控制器、授时模块、恒温晶振、光发射器及光接收器；恒温晶振用于为FPGA控制器提供稳定的时钟，FPGA控制器与授时模块进行通信，授时模块通过授时天线获得测量单元的时钟，授时模块通过串口将精确到秒级别的时间、坐诵畔⒎⑺椭FPGA控制器，将精确到纳秒级别的准确时间通过Plush脉冲信号进行标定后发送至FPGA控制器，FPGA控制器再将时钟信号通过光发射器发送给测量单元，光接收器用于在授时天线架设不方便的情况下接收外界标准的时钟信号并传送至FPGA控制器。
（2）授时模块根据应用选择GPS模式、北斗模式或GPS+北斗模式这三种模式中的一种。
（3）测量单元包括DSP控制器、AD转换器及网络控制器；光接收器用于接收时钟同步单元发出的时钟信号，DSP控制器与网络控制器通信，网络控制器为W5100型网络接口芯片，网络控制器与RJ45接口通信，RJ45接口通过网线、WIFI或3G对外通信；DSP控制器与SD卡进行通信；DSP控制器输入端还与AD转换器相连，AD转换器接收的信号是外部一次CT与PT获取的线路电压电流模拟量。DSP控制器对数字量的输入通过光电隔离后进行接收，对数字量输出通过光电隔离后进行输出；DSP控制器还与光接收器及光发射器相连。AD转换器通过量程切换电路与测量CT和保护CT相连，测量CT通过第一并联电路与AD转换器的一路相连，第一并联电路包括两个并联单元，每个并联单元包括相串联的放大器与拨码开关；测量CT及保护CT分别通过拨码开关与第二并联电路相连，第二并联电路与第一并联电路结构相同。
（4）多个测量单元分别安装在电力线路的两端，每一端的电力线路的测量单元均通过数据集中器与主站系统相连。测量单元用于完成电力输配电线路的参数采集，该输配电线路参数主要包括线路两端的三相电压及电流同步相量数据。一个时钟同步单元可以连接六个测量单元，如需级联更多的测量单元，光发射器用于向级联测量单元发射时钟信号。测量CT和保护CT是测量装置里面的二次CT，非变电站一次CT。这里的一次不是CT的一次侧，而是指的是变电站一次电气范围或者控制保护装置所属的二次电气范围。
3 方法步骤
电力输配电线路电气参数在线测量方法，具体工作步骤如下：
步骤一：在线路两端分别安装测量单元，分别获取线路两端的电流、电压同步相量数据，电流、电压同步相量数据通过数据集中器传送至主站系统。
步骤二：主站系统接收两端测量的带有准确时标的相角、幅值、频率数据并进行存储。
步骤三：通过测得的线路两端的数据计算出该条线路的正序π型等值参数和零序阻抗。
4 结束语
（1）采用专属于配电系统的同步相量测量终端DPMU，提升了配电网络数据采集的实时性与准确性。
电力测量范文第5篇
关键词:GPS技术；电力测量；定位；特点；应用
中图分类号：P22 文献标识码：A
近几年，随着GPS技术的不断发展完善，使其在各类大地测量控制网的加强改造和建立以及在公路工程、电力工程测量和大型构造物的变形测量中得到了较为广泛的应用。尤其是GPS技术发展来的手持GPS定位技术在电力测量中的应用，提高了测量的工作效率和测点的精度，极大的促进了电力建设的发展。
1手持GPS的特点与组成
1.1仪器型号
在这里我们所探讨分析的是美国Trimble公司生产的GEO XT手持式GPS。该仪器采用Windows CE操作系统,将GPS定位和POCKET PC有机结合起来。
1.2仪器特点
(1)定位精度高
该仪器可以提供亚米级的定位精度。采用多路径抑制技术,并行12通道接收模式,定位速度更快,利用自带的Trimble Terra Sync软件记录观测数据,经过后处理可以获得更高的定位精度。
(2)功能全
该仪器能将特征地物叠加显示到矢量或栅格格式的背景地图上,这样易于定位和导航。甚至可以连接到一个网络地图服务器上来直接显示互联网上的背景数据。仪器除可以使用自带的多种坐标系统外,还可以通过输入各种参数定义自己的坐标系统。
(3)操作简便
该手持机是结合Trimble公司在研制数据采集系统方面多年经验积累而开发的,内置了多款实用性软件。和Trimble公司的RTK GPS手簿操作上很相似,交互式的触摸屏使记录和更新数据变得异常简单。
2在架空输电线路选线中的应用
架空输电线路是电网的重要组成部分,它将发电厂、变电站、配电设备和电力用户联结成一个有机整体。输电线路应绕避不良地质和水文地段,以保证输电线路的安全。另外,还应尽量绕避村庄、重要建筑物以及少占农田等。
近几年,架空输电线路每千米本体造价已经攀升到几十万到几百万不等,各级政府对线路走廊的审批越来越严格。新增建筑物、工厂、规划区随处可见。我国现用的1：1万和1：5万地形图大都是上世纪70年代、80年代或更早测绘的,比较陈旧,实地与图面上地理信息存在较多不符。
传统的选线工作依靠罗盘、目测等方法将各种新增地物展绘到地形图上,这种选线方法很大程度上取决于勘测设计人员的实际经验和技术水平,不仅效率低而且容易出错。
GEO XT手持GPS单点定位精度在10m左右,完全满足架空输电线路的选线要求。将输电线路所在地区的中央经线、1954年北京坐标系或1980西安坐标系的椭球参数输入手持GPS机中,就可以实时提供测量点的1954年北京坐标系或1980西安坐标系的三维坐标,将坐标直接展绘到地形图上方便快捷。如能结合卫片进行选线可以提高选线精度和效率。将所测数据用随机软件导入到AutoCAD中还可以进行路径优化。
3在架空输电线路终勘中的应用
3.1实测通讯线
架空输电线路终勘时,一般先进行首级GPS控制测量或航测外控。在终勘时应充分发挥GPS静态相对定位的优势,将GPS静态解算求取的坐标转换参数应用于手持GPS中以提高定位精度。
特高压输电线路规范要求测量输电线路两侧1.0km内的通讯线分布图,如采用RTK进行测量,必定占用GPS流动站，影响终勘定位的速度。在淮南至上海1000kV(杨岗集段)特高压输电线路终勘时，使用GEO XT手持式GPS实测通讯线，省时、省力，而且可以节约一个GPS流动站，方法是:将航测外控求取的坐标系统参数输入到手持GPS中，实测输电线路两侧的通讯线。在测量过程中，如遇到前期的GPS控制点，对该点进行校测并将该点加入到坐标系统参数求取中，提高坐标系统参数的精度。
现场测量完毕后，将手持GPS数据导入到Auto-CAD中，将路径图进行叠加生成通讯线分布图。
3.2寻找塔位桩
地质勘探专业使用手持GPS，只需将测量专业提供的塔位坐标输入手持机，利用其导航功能，可以方便寻找到塔位桩，但在林区、城市狭隙地带定位精度较低。洛南至栾川220kV输电线路，全线林木茂密，山高沟深。使用手持GPS寻找塔位桩时我们摸索出一种方法:首先，手持GPS在开阔处实测一坐标，将坐标展绘到航片或地形图上，以判断该测量点的正确性，然后利用手持GPS指示的导航方位来进行寻塔位桩，利用该方法逐步逼近塔位桩。在林区或城区采用该方法可以加快工作效率。
4在变电站、发电厂选址中的应用
变电站、发电厂选址是电力系统规划工作中的一个重要环节，在电网规划中起决定性的作用。变电站、发电厂位置直接影响着未来电力系统的网络结构、供电质量和运行经济性。变电站、发电厂选址除了要做到投资省、运行费用低，满足各项技术要求外，还要满足地形地质、线路走廊、交通、气象、防洪、防污、与城乡建设发展规划相一致等各方面的要求。尤其变电站、发电厂与各种危险源(如:微波塔、加油站、天然气管道等)的相对位置关系尤为重要。传统确定平面位置的方法是参考地形图上的地形、地物及其他明显目标的相对位置来确定，这种方法不仅效率低，而且对设计人员的素质要求较高。
利用GEO XT手持GPS的导航功能和各种计算功能，可以实时显示出变电站、发电厂与各种危险源之间的相对位置，使变电站、发电厂选址工作更加方便，提高了电网规划的效率和质量。
5注意事项
(1)手持GPS的定位精度与卫星个数及其分布的几何位置有关。在开阔地区，搜索卫星信号的速度极为迅速，初始化时间也较短，但在林区或城区等隐蔽区域测量精度较低。
(2)坐标系统参数的设置尤为重要，参与坐标系统参数求取的点必须具有代表性，选取的点尽量均匀分布且能涵盖整个测区。
(3)充分发挥GPS静态相对定位的优势，将GPS静态解算时求取的坐标系统转换参数应用于手持GPS中，可以大幅度提高手持GPS的定位精度。
(4)手持GPS配合卫片，选择输电线路路径切实可行，不仅降低了勘测设计人员的劳动强度而且提高了选线精度。
6 经验与体会
前面我们介绍的是正规的测量程序，它适用于精度要求较高的测量工程，而在实际工作中我们很多时不需要测量精度很高，也不需要归算到固定的坐标系统上，如在电力线路设计时的断面测量工作。在电力线路断面测量时，根据应用软件的需要只需测量里程、线路转角和相对起点的高差或高程，线路征地时也仅是符合到相应的佛山54坐标系统上。在这种情况下做一套正规的测量GPS网也没有必要，实际工作时我们在测区内收集5个已知控制点，其坐标系统为54佛山坐标系，高程系统为1956年高程系，利用坐标转换软件将网格坐标转换成WGS0-84坐标，再利用转换WGS-84坐标和对应网格坐标在内业做点校正，形成一个测区文件。外业测量时我们无需将基准站架设到已知点上，因为大部分三角点都位于山顶上。将基准站设备抬到山上很不现实，实际工作时我们任意将基准站架设到交通便利的较高位置处，现场定点以手簿位置坐标为基准采集一个网格坐标，以该点为基准点启动基准站，然后直接进入断面测量工作。
