关键词： 柔性直流电网   暂态功率   Savitzky-Golay滤波   脉冲因子   故障检测  

摘要： 为解决直流电网故障电气量急剧变化对电网造成的不利影响,利用限流电抗器的边界特性,提出了一种基于暂态功率脉冲因子的柔性直流输电线路故障检测。首先,利用故障后各电气量发生急剧变化的特点,提出将Savitzky-Golay滤波与正负极保护测量点的功率变化率结合作为启动判据。其次,建立发生不同故障时柔性直流电网的等效电路图,推导出故障后直流线路上限流电抗器两端暂态功率大小特点,利用脉冲因子提取功率变化量构成区内、外故障判据。最后,计算正负极保护测量点b处功率的脉冲因子之比,构建故障选极判据。仿真结果表明,所提故障检测方法能准确识别故障类型,且在不同工况下未出现误判情况,对柔性直流电网故障检测具有一定的适应性。

关键词： 架空输电线路   缺陷检测   图像压缩   改进YOLOv5模型   非对称特征聚合编解码网络   通道空间注意力模块   逐通道稀疏残差卷积   检测准确率  

摘要： 【目的】输电线路作为电能传输和使用过程中的重要环节,其安全稳定对电力系统的正常运行起着至关重要的作用,因此输电线路日常巡检具有重要作用。重大事故通常由微小缺陷隐患发展而来,日常巡检通常采用人工、无人机、可视化通道等手段,无论何种方式都需要处理大量可视化、红外或者紫外照片。但由于输电线路的特殊性,架设条件涉及多种环境,其巡检图像背景通常较为复杂,采用人工复核审查的方式精度较高,但对经验依赖较大且效率极低。如何快速、准确地识别架空线路巡检图片是架空输电线路缺陷识别的关键。传统输电线路巡检图片识别方法在复杂背景的干扰下,容易出现缺陷识别精确度不高的问题。【方法】为提高架空输电线路巡检图像复杂背景下的检测准确率,提出了一种兼顾识别效率和准确性的缺陷检测方法。基于压缩图像技术并结合YOLOv5模型,设计了一种基于稀疏卷积的非对称特征聚合压缩算法,将原始图像通过编码减少图像存储所需空间以便于存储和传输,经过信息通道传输到解密器后,再将压缩图像进行解码复原以提升局部集合特征的学习效率。同时,通过融入通道空间注意力模块从特征图中得到注意力通道权重矩阵和空间权重矩阵,并通过权重矩阵判断特征图区域的重要程度,完成对YOLOv5模型处理效率的提升。【结果】将压缩恢复后的图像输入改进YOLOv5模型中,利用通道注意力模块(CAM)和空间注意力模块(SAM)分别对图像进行通道与空间上的注意力数据处理,通过全局平均池化和最大池化处理增强目标区域的特征,并引入空间注意力模块增强通道注意力对特征位置信息的关注,以检测出存在缺陷的设备,并通过实验验证了方法的有效性。【结论】以某架空线路的巡检图像数据集为基础,对检测方法开展训练与测试,结果表明,巡检图像经所提技术压缩后,尺寸明显减小,恢复后的图像尺寸较原图约降低了3 MB且未出现失真;改进YOLOv5模型具有较高的检测精确度,其检测准确率和时间分别为0.91和0.87 s,算法在降低图像尺寸提升检测速度的同时保证了检测准确率。

关键词： 高海拔   交流输电线路   750 kV   无线电干扰   长期观测  

摘要： 为获取我国实际运行的高海拔交流输电线路无线电干扰水平与特性,该文选取青藏高原地区海拔3320 m的750 kV交流输电线路建立观测站,开展了持续2年的无线电干扰长期观测,获取了92万组有效数据。将每1年度的测量数据分为好天气、大雨、中小雨、大雪、中小雪、雾霾共6种天气,得到了不同天气下的统计结果。研究结果表明,750 kV刚察观测站大雨、好天气下的无线电干扰平均值分别为69.09、49.22 dB,全天候无线电干扰小于58 dB的概率为95%,满足限值要求;同一种天气下不同年度的无线电干扰平均值差别很小,对于获取长期运行的交流输电线路无线电干扰水平,1年的观测时间已经足够;提出了通过雨雪天气的短期观测,快速获取近似1年长期测试下大雨天气无线电干扰平均值的方法,用于输电线路无线电干扰评估,可节约成本和提高效率;IEC/CISPR无线电干扰预测结果较实测值偏大约4 dB,需要对高海拔线路无线电干扰预测方法开展进一步研究。

关键词： 管道雷击干扰   防腐层电压   耐压限值   埋地管道安全  

摘要： 针对交流输电线路遭受雷击灾害时,高额的雷电流通过塔杆接地装置流入土壤,对临近埋地管道产生严重的交流干扰问题,利用仿真软件,定量化研究了不同因素的干扰规律,并以3PE涂层的耐压限值109 kV作为评判的依据,进一步计算两者的安全距离。研究结果表明:距离雷击点1500 m之外的管道受雷击影响不大;涂层干扰电压的最大值与雷电流幅值之间存在线性关系;土壤电阻率小于500Ω·m时,干扰电压随电阻率变化明显;防腐层电阻率在1~10 kΩ·m^(2)内变化时,干扰电压增幅较大;增大并行间距,干扰电压显著减小;输电线路电压等级升高,安全距离略有增大。现有规范中对于管道与高压交流输电线接地体之间距离的规定是最小距离,当土壤电阻率比较高时,应对安全距离作进一步评估。

关键词： 500 kV超高压   直流输电线路   雷击故障   字典学习算法   小波时间熵   麻雀优化算法  

摘要： 【目的】输电线路是电力系统的重要组成部分,其中大多数线路故障由雷击引起。雷击干扰识别是行波故障分析准确性的关键。为快速识别500 kV超高压直流输电线路中的雷击故障,保障电力系统的稳定运行,提出了一种基于自动化方法的雷击故障识别技术。【方法】利用字典学习算法对输电线路信号进行去噪,构建信号幅值波动最小误差目标函数,并通过热启动更新字典和牛顿迭代法优化字典矩阵,从而获得高纯度的雷击故障信号,有效降低噪声干扰,提高识别精度。采用小波时间熵技术提取去噪信号中的关键特征。通过小波变换生成小波系数,重构特定层的系数,并定义滑动时间窗以计算熵和信息量,从雷电流暂态信号中提取特征,为故障识别提供数据支持。收集不同雷击特征信号,采用集成学习算法训练特征,生成多个弱分类器,并通过权值融合为强分类器,用于分类每一个雷电流暂态信号样本,提高分类器的泛化能力,使其能够应对不同种类的雷击故障信号。利用麻雀算法优化分类器,通过随机初始化种群、适应度计算、筛选麻雀、更新麻雀发现者与加入者、变异更新等步骤获得分类器的最优参数,并将其应用于优化后的分类器中,实现500 kV超高压直流输电线路雷击故障的自动化识别。麻雀算法作为启发式优化方法,具备自适应性与全局搜索能力,可快速在复杂搜索空间中找到最优参数,提高优化效率与识别速度。【结果】实验结果表明,去噪后信号信噪比(SNR)高于40 dB,识别均方误差(MSE)低于1.5,识别效率超过90%,平均识别时间约为2.5 s,能够准确、高效地识别500 kV超高压直流输电线路中的雷击故障。【结论】本文方法为500 kV超高压直流输电线路雷击故障的自动化识别提供了一种新技术,显著提升了识别精度和效率,为电力系统的安全稳定运行提供了有力支持。此外,该方法可推广应用于其他输电线路故障的识别,具有广泛的应用价值。

关键词： 多端柔性直流电网(MMT-MTDC)   故障特性   经验模态分解(EMD)   开普勒优化算法(KOA)   注意力机制(AM)   卷积神经网络(CNN)   双向门控循环单元(BiGRU)   故障诊断  

摘要： 针对多端柔性直流电网(multi-terminal direct current grid based on modular multilevel converter,MMC-MTDC)故障诊断存在的人工整定阈值过程复杂、高阻故障不易检测的问题,提出一种基于行波特征的诊断方法。首先,通过分析系统的故障特征,得出边界元件对高频信号的阻滞作用;其次,利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)对功率进行分解,得到本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量,将其能量值作为故障特征量训练由卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和双向门控循环单元(bidirectional gated recurrent unit,BiGRU)组成的CNN-BiGRU网络;然后,采用开普勒优化算法(Kepler optimization algorithm,KOA)和注意力机制(attention mechanism,AM)对CNN-BiGRU网络进行改进,实现MMC-MTDC的故障诊断;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型。结果表明,该方法不仅可以实现母线故障和线路故障的检测,还可以在满足保护可靠性和速动性的前提下,解决高阻故障保护易拒动的问题。

关键词： 超高压输电线路   防雷技术   避雷器   雷击  

摘要： 在现代社会,电力是经济发展和人们生活的重要支撑,超高压输电线路对大规模电能输送意义重大。但因其多处于野外,易遭雷击,直击雷和感应雷会造成线路故障、设备损坏,影响电力供应和社会生产生活。本文深入分析雷击危害、防雷重要性及难点,提出设计避雷器、构建接地系统、使用波形限制器和加强线路绝缘等防雷技术应用策略,旨在提高超高压输电线路防雷能力,保障电力系统安全稳定运行。

关键词： 除冰技术   输电线路   线路防冰  

摘要： 电力工程快速发展的背景下,输电线路的数量快速增长,而线路覆冰问题日益凸显,对输电系统的稳定运行构成严重威胁。为确保输电线路的高效与稳定,亟需实施科学的防冰策略及有效的除冰技术。通过采用先进的监测技术和智能化预警系统,能够提前识别并评估覆冰风险,进而采取适当的防冰措施,如调整导线张力、使用防冰涂料等,以减轻冰层附着。同时,针对已发生的覆冰情况,方案亦强调了安全高效的除冰方法,包括机械除冰、热力融冰等技术的合理运用,确保在最小化对线路结构损害的同时,有效清除积冰,恢复线路的正常运行。

关键词： 无线通信   输电线路   安全检测   智能诊断  

摘要： 随着电网规模扩大和运行环境日趋复杂,传统的输电线路安全检测方式已难以满足当前电网安全运行需求。文章分析了输电线路安全检测现状,探讨了无线通信技术在其中的重要作用,提出基于智能传感节点数据采集、无线数据实时传输和智能诊断分析预警的系统性应用方案。通过在330 kV输电线路试验段的对比实验验证,该方案在故障检出率、检测时延等关键指标上均显著优于传统检测方式,为提高输电线路安全检测水平提供了有效途径。

关键词： 高压输电线路   施工技术   检修方法  

摘要： 为了提升高压输电线路的安全稳定运行水平,保障电力系统的可靠供电,文章系统分析了高压输电线路建设运维过程中的关键技术与策略。通过探索杆塔基础施工、铁塔组立与架线、防雷接地等施工技术,研究输电线路状态感知与健康诊断、缺陷精准定位与风险评估、智能运检作业机器人研发应用、基于大数据的检修决策优化等运维策略,为保障高压输电线路安全高效运行提供了全面解决方案。研究表明,综合运用现代信息技术手段,构建全生命周期智慧管理体系,是提升输电线路本质安全水平、实现电网高质量发展的必由之路。