关键词： Digital devices  

摘要： With the intelligent upgrading of power grids，accurate equipment identification has become a key factor in enhancing management efficiency. To address the challenge of transmission line equipment identification，this paper proposes a digital twin-oriented identification method for transmission line equipment. Under the framework of a digital twin-based transmission line system，the YOLOv7 algorithm is improved by integrating a cross-connection structured feature pyramid network, an attention mechanism, and a minimum point-distance intersection-over-union loss function to enhance the model’s recognition accuracy. Simulation analysis demonstrates that，compared to other object detection methods，the proposed approach exhibits significant advantages in recognition precision and adaptability to complex scenarios. © 2025 Zhihui Dianli Bianjibu. All rights reserved.

关键词： 输电线路   岩石锚杆   螺旋锚   抗拔承载力   数值分析  

摘要： 采用一种新型螺旋锚-岩石锚复合基础（即双锚复合基础）以适应山区输电线路工程广泛存在的“上土下岩”地质条件。利用圆曲线函数对受到上拔荷载的复合基础锚周土体滑动面进行模拟，并依此建立了考虑滑动面不同位置土压力系数演变的双锚复合基础极限抗拔承载力计算公式；利用Abaqus分析了材料、几何参数和工程地质条件等对双锚复合基础极限抗拔承载力的影响并据此给出了双锚复合基础在山区输电线路应用的工程建议。结果表明，本研究提出的双锚复合基础的圆曲线极限抗拔承载力计算公式精度较高；锚片数量、螺旋锚直径及混凝土强度等级对双锚复合基础的极限抗拔承载力有显著影响，锚片数量从2片增加至6片、螺旋锚体直径从0.24 m增加至0.48 m和混凝土强度等级从C30增加至C70将分别导致复合基础极限抗拔承载力提升26.9%、75.8%和62.5%；在黏聚力较小和内摩擦角较大的土体中双锚复合基础能发挥更大的抗拔承载力，相比于内摩擦角15°土体中的双锚复合基础，内摩擦角35°土体中的复合基础极限抗拔承载力将提高74.5%。

关键词： 覆冰类型   监测图像   微气象   数据融合  

摘要： 覆冰严重威胁架空输电线路安全运行，由于雨凇、混合凇、雾凇、湿雪等覆冰类型对架空输电线路危害程度不同，需要的有效除冰措施也不同。当架空输电线路某类型覆冰达到一定覆冰程度时将有启动融冰、采用机械除冰、调整运行方式等合适的运维决策。覆冰类型预测可以了解未来覆冰风险。在图像识别绝缘子覆冰类型研究基础上，提出了监测图像融合前3天微气象时间序列的数据驱动覆冰类型预测模型。基于南方电网2014～2021年覆冰监测数据，以图像拍摄时刻搜索所在终端最临近微气象监测时刻，再把该时刻及其前3天微气象时间序列与该图像融合成一个样本，构建用于覆冰类型数据驱动模型的图像与微气象融合数据集。以网格搜索法-极致梯度提升树（Grid Search Method-eXtreme Gradient Boosting,GSM-XGBoost）为模型算法，以前3天间隔6小时微气象时间序列为输入，以图像识别的覆冰类型为输出，训练集4503个融合样本、测试集1931个融合样本时，数据驱动覆冰类型预测模型的宏精确率Pm、宏召回率Rm和宏平均F1分数分别为95.0%、96.3%和95.6%，实现了架空输电线路覆冰类型准确预测。

关键词： 山火跳闸敏感度   山火告警   输电线路山火跳闸   时空分布  

摘要： 近年来受极端天气的影响，山火事件频发，导致南方电网山火跳闸事件显著增加。为探究输电线路山火跳闸的主要影响因素及其影响规律，收集了近5年南方电网地区输电走廊的山火告警以及跳闸事件数据，结合气候、地形和地表植被等因素，分别从时间和空间两个维度进行了统计分析。并且提出了表示单位山火告警次数下的山火跳闸概率的输电线路山火跳闸敏感度的概念，避免了统计分析中出现“相关即因果”谬误。最后结合火焰蔓延模型和空气击穿模型分析了环境因素的影响规律背后的物理原因。研究结果表明，虽然南方电网的山火告警和跳闸事件逐年增加，但是由于电网山火监控手段的多元化和灭火救火措施的及时性，山火跳闸敏感度基本呈逐年下降趋势。研究结论将有助于电网运维人员针对现场环境开展针对性和差异化的山火治理措施。

关键词： 目标检测   输电线路   YOLOv7   轻量化  

摘要： 针对现有的输电线路外破隐患检测模型检测精度和实时性较差等问题，提出一种基于YOLOv7的输电线路外破隐患目标检测算法。首先使用特征提取网络UniRepLKNet模块替换Backbone的E-ELAN模块，增大感受野，实现模型轻量化；其次在Backbone后面增加了多尺度轴向注意力机制(Multi-scale Cross-axis Attention， MCA)，使得改进后的模型能够实现全局识别目标区域的模糊边界；通过添加归一化损失函数（Neighborhood Weighted Decomposition， NWD），并且将CIoU与NWD结合作为定位回归损失函数，从而在保证中大型目标检测精度不下降的同时提高模型对小目标检测的精度。实验结果表明，改进后的YOLOv7算法在输电线路外破隐患目标识别中物体总类别的平均检测精度为94%，相比YOLOv7算法平均检测精度提升了3.2%，模型参数量减少了15.8%，模型大小降低了15.4%，有利于部署到输电线路系统中。

关键词： 柔性直流输电系统   直流线路保护   频域保护   能量积聚量   雷击干扰识别  

摘要： 针对柔性直流输电线路频域量保护缺乏有效整定依据以及雷击干扰易导致保护误动的问题，提出了一种基于频域能量比值的单端量高可靠性保护方案。首先，分析柔直输电系统在线路区内接地故障、区外接地故障、线路雷击干扰以及雷击故障4种典型情况下的线模电压反行波频域表达式，揭示其频域分布特性。在此基础上，引入能量算子对电压反行波幅频曲线进行加权处理，以增强高频部分的差异性，并利用不同频段能量积聚量比值构建区内外故障识别判据。同时，结合雷击干扰在低频段能量分布的显著特征，提出一种高效的雷击干扰识别方法，最终形成完整的单端量线路保护方案。该保护方案具有明确的理论整定依据。大量的仿真验证表明，所提保护能够快速、可靠地识别线路故障，同时准确区分雷击干扰，具有较高的耐过渡电阻能力和抗干扰能力。

关键词： 输电线路   行波保护   雷击干扰   中值滤波   波形拟合   决定系数   变分模态分解   能量熵  

摘要： 交流输电线路行波保护遭受雷击干扰，易引起保护误动作。在行波保护动作前快速区分雷击干扰和线路故障可有效提高行波保护的可靠性，保障电力系统安全稳定地运行。文中分析了短路故障、雷击干扰和雷击故障时暂态电流附加分量的特征，基于中值滤波后电流波形变化趋势提出一种雷击干扰识别判据。根据滤波前后变分模态分解能量熵的差异构成雷击故障识别判据，将雷击干扰识别判据与雷击故障识别判据相结合能够可靠区分短路故障、雷击干扰和雷击故障3种情况，增强行波保护的可靠性。在PSCAD/EMTDC中搭建220 kV输电线路雷击模型，并进行仿真验证。结果表明，所提方法在不同位置、各种类型下均能快速准确地识别雷击干扰和故障，具有良好的耐受过渡电阻能力。与传统识别方法相比，所提方法灵敏度高，不受故障初始角度影响。

关键词： 绝缘子缺陷   特征融合   注意力机制   目标检测   多尺度特征  

摘要： 针对输电线路绝缘子缺陷样本中存在的复杂背景干扰以及缺陷区域尺度不一问题，提出了一种基于自适应融合特征金字塔与注意力机制的输电线路绝缘子缺陷检测方法。首先，提出了一种自适应融合模块(AF)来处理不同尺度的特征信息，并将其集成到特征金字塔网络当中，来缓解绝缘子航拍图像中存在的缺陷区域尺度不一问题。然后，提出了一种基于注意力机制的缺陷特征细化模块(DFRM)，通过增大感受野以及捕获缺陷区域的上下文特征来应对复杂背景噪声所带来的干扰。最后，将改进后的算法应用到真实输电线路绝缘子缺陷数据集进行实验。实验结果表明，所提出的方法在绝缘子缺陷检测任务上要优于其他方法，相较于基线模型提升了5.7%的准确率，为电网智能巡检提供了一种有效方案。

关键词： 雷击   风偏   输电线路   最小空气间隙   蒙特卡罗  

摘要： 受极端天气影响，由风偏引发的雷击跳闸事故时有发生。为深入分析雷击风偏耦合风险，提出了一种综合考虑雷击过电压下塔头间隙击穿的耦合风险评估方法。首先，根据线路点云数据，建立输电线路风偏有限元模型，并拟合线路风偏位点的概率密度函数。其次，构建空气间隙先导闪络判据模型，计算各基杆塔雷击条件下空气间隙击穿的最小风速。最后，结合蒙特卡罗模拟，在笛卡尔二维坐标系中建立了考虑风偏影响的改进电气几何模型（EGM）。研究表明：风速为13 m/s时，杆塔均存在绕击空气间隙击穿风险，当风速达到17 m/s时，杆塔均存在反击空气间隙击穿风险；风速分别为18 m/s和20 m/s时，杆塔绕击和反击风险均达到D级。

关键词： 输电线路   拼装式   对接节点   抗拉试验   承载力   有限元分析  

摘要： 针对角钢铁塔设计出一种上下两端完全分开，形成独立的结构，各段间采用圆形座板式对接，该种结构型式减少了主材接头处螺栓群，有利于改进现有施工组塔方式，提高组塔效率和施工安全性，同时该种结构型式减少了主材接头处螺栓群，为机器人登塔作业提供便利条件。其中，对接节点是保证整塔稳定的关键结构，为获取对接节点承载机制、破坏模式及极限承载力，进行了10个足尺节点抗拉承载力试验，考察了底板厚度、底板直径、孔位直径和螺栓孔径对节点荷载位移曲线及承载力的影响。同时建立了对接节点的有限元有效模型，进一步拓展研究节点的底板尺寸、螺孔尺寸及钢材强度等因素对节点极限承载力的影响。综合考虑上述研究结果，提出此类型节点的承载力计算公式。结果表明：加载前期试件方向变形尚不明显。随着荷载增大，主材两端与底板焊接位置处率先出现翘曲，继续加载至塑性阶段，主材在偏心力作用下产生弯曲，螺栓在螺孔挤压作用下产生变形，最终底板翘曲明显并产生卸载后无法复原的残余变形。底板厚度、钢材强度、底板直径和孔位直径变化对节点承载力影响明显，而螺栓孔径对节点承载力影响较小。