关键词： 微地形微气象区   输电线路   覆冰   在线监测  

摘要： 严重的输电线路覆冰会造成断线、倒塔等事故,而严重的覆冰多处于微地形微气象区。通过对在线监测技术原理和输电线路覆冰理论的深入研究,针对微地形微气象区设计出一种新型的输电线路覆冰在线监测装置,解决了现有在线监测装置只能辅助人工巡视的局限性,并成功运用于输电线路,通过分析其采集数据验证了装置的可行性,可以更好地提高线路巡检工作效率和质量。

关键词： RF433   低功耗   覆冰   传感器  

摘要： 针对目前有线传感器存在威胁输电线路的安全运行、引起接触不良故障等缺陷,文章采用射频、WIFI、传感器等技术分别对绝缘子串拉力倾角传感器、气象传感器等系统进行低功耗无线传输设计,同时利用无线通信技术进行异构传感网络互连,数据处理和融合,避免传统有线前端传感器对输电线路安全运行带来的影响,减少损失。

关键词： 双目视觉   输电导线覆冰   相机标定   覆冰厚度  

摘要： 本文提出一种基于双目视觉原理的输电线路覆冰监测方法。研发以双目相机为主的无人机覆冰监测载荷,对双目相机进行标定,获取内外检校参数,通过图像校正构建平行双目立体量测模型;在红外图像辅助下,立体量测获取特定同名点的空间位置,通过导线覆冰厚度计算和校正方法获取输电导线的覆冰厚度。大量试验表明,该方法在输电线路覆冰应急监测中具有较高的测量精度。

关键词： 覆冰   舞动   治理  

摘要： 新疆塔城地区是新疆发生输电线路覆冰危害最为严重的地区之一,仅2015年即发生41次覆冰引起的线路事故,对于较为薄弱的塔城电网带来严重危害。塔城地区线路覆冰舞动主要集中玛依塔斯风区,由于其独特的地形及气象特点,该地区线路覆冰比较严重。因此,从线路杆塔结构形式、导线排列方式等方面论述了引起覆冰的原因,并针对性提出了治理方案,经过治理,取得了良好效果。

关键词： 覆冰状态   高压输电线路   运行可靠性   自动检测   数据挖掘   特征提取  

摘要： 为了提高对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性的自动检测能力,提出一种基于关联规则信息融合的覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法,采用自相关特征检测方法进行覆冰状态下高压输电线路运行状态挖掘,提取覆冰状态下高压输电线路运行的可靠性数据,根据数据提取结果进行信息融合和量化回归分析,结合异常谱密度特征检测方法,实现对覆冰状态下高压输电线路运行可靠性数据挖掘,构建覆冰状态下高压输电线路运行状态的特征分布模型,结合关联规则信息融合方法,实现覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测。仿真结果表明,采用该方法进行覆冰状态下高压输电线路运行可靠性检测的准确性较高,抗干扰性能较好。

关键词： 架空输电线路   覆冰   在线监测装置   防护  

摘要： 在电网的实际运行过程中,输电线路覆冰是常见的一种气象灾害,它会严重影响电路运行的安全性和稳定性。在我国输电线路发展中,覆冰发生的几率非常高,因而出现了绝缘子断裂、导线断线等事故,对电力系统的安全造成了很大的威胁。所以,针对架空输电线路覆冰问题需要安装在线监测系统,对覆冰进行准确的检测,从而制定有效的防护措施,保证架空输电线路能够正确运行。论文针对架空输电线路覆冰问题展开讨论,分析覆冰在线检测装置,并提出架空输电线路覆冰的有效防护措施。

关键词： 输电线路   流体力学   覆冰增长关键参数   广义加性模型   改进灰色关联分析  

摘要： 架空输电线路覆冰是一种常见的自然现象,同时也是破坏电力系统稳定运行的最为严重威胁之一。研究覆冰增长关键参数的特性对输电线路覆冰的预测、预防等具有重要的意义,但是实际输电线路的影响因素很多,且部分非常规气象参数难以获取,导致许多理论模型的研究方法应用受限。本文针对导线覆冰增长模型的关键参数(碰撞系数和冻结系数),从基于覆冰增长关键参数特性的覆冰类型分析、基于在线监测的输电线路覆冰增长关键参数研究和影响覆冰增长关键参数的环境因素三个方面进行了研究,丰富了输电线路覆冰理论研究,其方法和思路具有一定的理论价值和工程应用价值。基于流体力学原理,利用FLUENT软件建立导线覆冰的风洞模型,确定空气流场的控制方程、湍流方程、边界条件和求解方法,计算得到导线的空气流场分布特性和导线覆冰的水滴碰撞特性;根据导线覆冰热平衡过程建立冻结系数模型,基于碰撞系数、冻结系数模型和雨、雾凇临界条件,得到雨凇和雾凇临界条件下环境温度和空气液态水含量随外界环境因素的变化关系,从而根据这些曲线关系来初步判断不同环境条件下所形成的覆冰类型。结合架空输电线路覆冰增长量计算模型、Makkonen覆冰增长模型和覆冰热平衡模型,基于输电线路覆冰监测力学参数(拉力、倾角和风偏角)和气象参数(温度、空气液态水含量、风速和风向),提出实际架空输电线路的覆冰增长关键参数计算模型,并通过实际输电线路的监测数据和微气象数据计算覆冰增长期间的架空线路覆冰增长关键参数。在华南理工大学低温覆冰室内开展人工覆冰试验,设计不同环境条件进行圆柱形钢管模拟导线的覆冰试验。试验结果和模型结果的最大相对误差在20%以内,模型计算结果和试验结果均能较好地吻合,证明了覆冰增长关键参数模型的有效性。采用广义加性模型(GAM)建立环境因素对覆冰增长关键参数的非线性响应模型,以AIC准则选取最优GAM模型,并分析覆冰增长碰撞系数和冻结系数与环境因素的数学关系。结合数据无量纲化处理、分辨系数和关联系数的确定、改进熵权法和灰色欧几里得关联度提出改进灰色关联分析模型研究覆冰增长关键参数与环境因素的关联关系。确定了覆冰增长关键参数与风速、风向、环境温度和空气液态水含量的非线性关系和相关性大小。

关键词： 架空输电线路   覆冰监测与预警   无线通信技术   k均值临近算法   LS-SVM模型  

摘要： 在电力系统中,架空输电线路是电能传输的重要组成部分,但在其运行过程中,线路覆冰成为不可忽视的威胁,尤其在南方的冬季,覆冰问题较为严重,线路覆冰严重时可能会造成大面积停电、倒塔等事故。但是随着远程在线监测技术的不断发展,可使架空输电线路覆冰在监测预警甚至除冰方面的问题更智能化的被解决。针对目前已有的覆冰监测及预警系统的不足,本文基于LoRa无线通讯模块和具有5模13频移动通信技术的4G模块,结合腾讯云服务平台,完成对架空输电线路覆冰监测与预警系统的设计及研究。该系统由采集层、传输层和主控层三部分组成。采集层通过微型气象传感器完成对监测点气象状况的监测,结合拉力传感器与倾角传感器的监测量,经计算后间接得到架空线路单位长度的实时覆冰厚度;传输层使用近距离LoRa无线通讯模块与远距离无线通讯的4G模块相结合,以树状网络拓扑结构为组网方式,完成监测分站与主控端的信息传输,另外,将覆冰监测分站分别在硬件与软件方面设计为可根据需要灵活选用通讯方式的通用型设备;主控层采用Java Web技术将主控平台与腾讯云服务器建立连接,完成覆冰监测与预警界面的设计,实现覆冰实时数据显示、覆冰厚度值预测、监测分站管理、历史数据查询等功能。为方便监测分站的近距离参数配置,设计具有LoRa模块的手持机设备,与监测分站建立通讯并完成配置功能。针对本系统覆冰预警功能的高要求,本文对覆冰厚度预测方法进行了设计与研究,提出在样本库建立过程中根据覆冰状态分类结合k均值临近算法,达到择优建立样本库的目的,并在预测模型建立过程中,采用粒子群算法优化LS-SVM参数,完成LS-SVM模型建立,使覆冰厚度预测值更加精准。经仿真分析后,得到本文的预测方法在实现覆冰厚度预测的基础上,使预测误差减小的结论。最后根据设计方案,完成实物制作与系统搭建,并经过系统的功能与性能两方面测试。系统测试表明,本文设计的架空输电线路覆冰监测与预警系统在功能方面满足设计要求,且数据传输的可靠性和实时性满足实际需求。图[55]表[9]参[82]

关键词： 继电保护技术   高压直流输电线   应用  

摘要： 电力系统建设是国家现代化建设发展中的重要组成部分,高压直流输电线路在电力系统中具有广泛的应用,发挥着调节功率、完成大容量电力输送的重要作用。然而,在电力系统中,随着高压直流输电线路的应用程度不断增加,且其自身具有结构复杂、电压大、功率大等特点,导致其在实际应用中经常会出现电路毁损的情况。基于此,加强高压直流输电线路继电保护技术的应用,提高高压直流输电线路的稳定性和安全性是非常必要的。文章通过分析高压直流输电线路维护,探讨高压直流输电线路继电保护技术的应用,并最终进行仿真实验验证,通过数据证明高压直流输电线路继电保护技术应用能够有效降低电路故障,提高输电线路的稳定性。

关键词： 输电线覆冰   Hough直线检测   最小二乘法   改进SegNet   覆冰监控系统  

摘要： 受气温、复杂地形、气象变化等各种环境的综合影响,附着在输电线上的过冷水滴由于释放潜热固化最终极易形成覆冰。而输电线路覆冰严重影响电力的安全供应。因此,对输电线路覆冰情况进行监测、覆冰厚度进行测量,成为众多科研院所重要的研究课题。传统的输电线路覆冰检测方法包括基于力学模型、模拟导线和视觉等方法。基于力学模型的方法能计算输电线覆冰的等效厚度,但不能获得电力线覆冰的局部厚度;模拟导线法只能间接测量覆冰厚度,测量的结果与实际带高电压、大电流的输电线覆冰情况不同;而基于视觉测量覆冰厚度的方法,具有精度高、成本低等优点。故本文选用视觉的方法来实现覆冰的识别以及厚度的测量,文章主要内容如下:(1)对基于图像处理的覆冰识别方法进行了研究。首先,本文选用双边滤波、直方图均衡化和自适应阈值分割算法对覆冰图像进行预处理,在预处理后使用Canny算法进行边缘检测以减少图像中的假边缘;然后,根据输电线在图片中的位置大致一定这一先验知识,先对输电线区域大致分割,再使用Hough直线检测覆冰边缘,实验表明这种简单的方法可以有效降低背景的干扰,提高覆冰边缘识别的准确率;最后,提出一种结合最小二乘法的Hough直线检测方法,先拟合出覆冰边缘中心线,以中心线为判断条件分别拟合出上、下边缘直线,完成输电线覆冰的检测。(2)对基于深度学习的覆冰识别方法展开了研究,主要是对语义分割领域中广泛使用的Seg Net网络模型进行改进。首先,提出用轻量化卷积神经网路Mobile Net代替VGG16作为Seg Net网络的编码结构,参数量从原始的1471万减少到160万。其次,在解码部分借鉴了FCN的skip结构,融合了低层次特征信息,以提高最终的分割精度。最后,在本文构建的输电线覆冰数据集上做了检测实验,结果表明:本文提出的改进Seg Net网络的MIo U值和未经改进的Seg Net网络相比,从78.2%提高到了81.3%,提升了3.1个百分点;此外,Seg Net和改进Seg Net网络模型的大小分别为45.19MB、24.74MB,而基于Mobile Net的Seg Net网络模型大小只有21.86MB,在这三种算法中只有它可以在嵌入式移动平台jetson TX2上运行。(3)开发了输电线路覆冰识别系统。该系统集成了本文提出的改进Seg Net覆冰检测算法,具备覆冰检测、厚度测量、数据存储等功能。在实验室条件下模拟了输电线覆冰场景,实验验证了该识别系统的各个功能,具有一定应用价值。