基于泄漏电流的绝缘子污秽状态预警方法的研究

随着大气污秽程度的增加和超高压和特高压电网的建设和运行,污闪事故严重威胁电力系统的安全运行。为了实时地监测绝缘子表面的污秽程度,科学地预测和评判污闪的潜在威胁,文中通过对ZS-35绝缘支柱加压,在相同盐密和湿度下采集泄漏电流,提取泄漏电流幅值、有效值、等效脉冲以及环境参量相对湿度作为的输入参量,建立了基于径向基神经网络的污秽绝缘子的污秽等级评定模型和污闪预警模型,结果用实验室测得的数据对模型进行了验证,证明了该模型的准确性。     

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究

为解决当前电力系统中污闪事故难以预防的难题,设计了一种输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置。该监测装置测量杆塔绝缘子的泄漏电流,将泄漏电流特征信息量通过GSM/GPRS传输至二级主站,同时二级主站与电网系统一级主站数据库相联,将所得特征量输入专家系统进行诊断,判断绝缘子的运行状态,以此来预测绝缘子污秽度等级,为输电线路绝缘子清扫提供前期的决策帮助,有效避免污闪事故的发生。     

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测系统应用分析

分析输电线路绝缘子发生污闪时泄漏电流的变化特点,详细介绍了由传感系统、检测系统和监控主机等组成的绝缘子泄漏电流在线监测系统及其硬件组成。该系统可以根据绝缘子表面泄漏电流预测污闪电压。在鄂尔多斯地区电网安装该装置后进行了实测数据分析,验证了该装置能够有效监测线路的绝缘子表面泄漏电流,可应用于防污闪工作。     

输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置研究

为解决当前电力系统中污闪事故难以预防的难题,设计了一种输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置.该监测装置测量杆塔绝缘子的泄漏电流,将泄漏电流特征信息量通过 GSM/GPRS传输至二级主站,同时二级主站与电网系统一级主站数据库相联,将所得特征量输入专家系统进行诊断,判断绝缘子的运行状态,以此来预测绝缘子污秽度等级,为输电线路绝缘子清扫提供前期的决策帮助,有效避免污闪事故的发生。     

输电线路绝缘子自然污秽试验研究与应用

在对220kV及以下输电线路上抽取运行绝缘子进行大量自然污秽试验研究的基础上，研究所各种与污闪相关的量的关系，尤其是提供了运行绝缘子泄漏电流与污闪电压梯度的量的关系，对污秽绝缘子绝缘性能的预测提供了方法。     

基于闪络电压预测的污闪预警系统

污闪问题严重威胁着我国电力系统的安全运行,在线监测是电力系统运行维护的重要手段。绝缘子表面泄漏电流综合反映了绝缘子表面污秽程度、环境条件等因素的影响。为此,通过测量绝缘子表面泄漏电流可实现污秽程度的在线监测与预警,研究了饱和受潮条件下的泄漏电流与闪络电压的影响因素,试验结果表明,饱和受潮条件下的泄漏电流最大值与不同湿度条件下非饱和受潮绝缘子表面污层的泄漏电流值存在近似线性关系,分段线性化后可通过实测值预测饱和受潮泄漏电流最大值;综合考虑绝缘子形状系数、爬电距离、泄漏电流最大值的综合表征特征量与绝缘子在饱和受潮条件下的污闪电压存在负幂函数关系;建立了利用实测非饱和受潮泄漏电流值预测饱和受潮闪络电压的数学模型和污闪预警系统,江苏地区的运行结果表明该系统可实现污闪预警。     

绝缘子泄漏电流在线监测系统定量分析研究

长春超高压局现有的绝缘子泄漏电流在线监测系统的报警值均通过运行人员的经验设置,没有理论和试验依据.通过试验分析大气环境对绝缘子泄漏电流在线监测系统的影响,初步摸索出500 kV输电线路人工污秽绝缘子泄漏电流与污闪电位梯度的关系,为绝缘子泄漏电流在线监测系统的合理运行提供了依据.     

绝缘子污秽度预测特征量提取与神经网络模型

为了给输电线路防污闪提供科学指导,优化绝缘子污秽度预测特征量从而提高污秽度预测时间裕度和可靠性是关键。在人工雾室模拟35 kV线路3片串普通型和防污型染污绝缘子,测取了相同运行状态下相同采样时段内的泄漏电流,提取泄漏电流有效值均值、有效值最大值和有效值标准差作为污秽度预测的特征量,建立了3个特征量与污秽度的回归拟合关系,对比分析2种绝缘子泄漏电流3个特征量与污秽度的关系,推导验证了防污型绝缘子泄漏电流3个特征量小于普通型的原因。提出在污秽沿面放电安全区段内,主要利用泄漏电流有效值的3个特征量作为污秽预测神经网络模型的输入量。仿真和试验结果对比表明,所建立的预测模型误差在4%以下。所给出的研究结果不仅为输电线路防污预警系统特征量的优化选择提供了理论依据,对线路清扫选线决策也有指导作用。     

基于历史数据分析的输电线路状态研判技术研究

随着电力信息技术的快速发展,电力数据资源快速增长,如何应用这些数据成为电力企业面临的一个难题。以污闪问题为例,长期以来一直威胁着电力系统的安全运行。理论分析和试验研究表明,绝缘子表面泄漏电流综合反映了绝缘子表面污秽程度、环境条件等因素的影响,通过测量绝缘子表面泄漏电流可实现污秽程度的在线监测与预警。建立了基于泄漏电流的输电线路状态监测系统,通过对泄漏电流监测的历史数据进行趋势分析,结合温度、湿度等环境信息,实现了输电线路绝缘状态的分析判别。研究获得了典型环境条件下的泄漏电流监测数据波动范围,可为运行人员决策提供支持。     

染污玻璃绝缘子泄漏电流特性及其闪络电压预测

有效预测绝缘子闪络电压是防止发生污闪事故的重要手段,泄漏电流是分析检测绝缘子闪络电压的重要方法。在人工污秽实验室进行大量的试验,模拟运行电压下污秽度与相对湿度对泄漏电流的影响,从不同角度提取了能够反映绝缘子表面污秽度及相对湿度的4个泄漏电流特征量:泄漏电流脉冲幅值熵S、脉冲幅值Ih、能量比K及能量E,并得到它们之间的变化规律。提出基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)的绝缘子闪络电压预测模型,将4个特征量S、Ih、K、E及相对湿度作为GRNN模型的输入量,闪络电压作为GRNN模型的输出量。预测结果与试验结果对比分析可知,相对误差小于7.33%,表明提出的绝缘子闪络电压预测GRNN模型的预测结果与试验结果基本一致,能够有效地对绝缘子闪络电压进行预测。     

覆冰绝缘子串泄漏电流与覆冰量及覆冰水电导率的关系

污秽与覆冰量是影响输电线路绝缘子冰闪电压的主要因素,因此有效预测污秽和覆冰量是防止发生冰闪事故的手段。本文通过人工气候室试验,模拟运行电压下覆冰量和覆冰水电导率对覆冰绝缘子泄漏电流的影响,提取了泄漏电流的三个特征量:泄漏电流脉冲幅值、谐波含量和电荷量,这三个特征量从不同角度描述了泄漏电流与覆冰量和覆冰水电导率的关系,并且得到了它们之间的回归方程式。基于泄漏电流特征量与覆冰量、覆冰水电导率的关系,提出覆冰绝缘子污冰预测神经网络模型,脉冲幅值、谐波含量和电荷量作为神经网络的输入量,污冰参数(ISP)作为神经网络的输出量。神经网络模型预测结果与试验测试结果对比分析可知,预测结果与试验结果的相对误差绝对值小于8.5%,因此本文提出的覆冰绝缘子污冰预测模型能够有效地对覆冰绝缘子ISP进行预测,为输电线路外绝缘的选择和设计提供参考依据,对于预防冰闪事故的发生有着重要的意义。     

基于泄漏电流的污秽绝缘子闪络风险预测

为提高污闪预防和电网可靠性,分析了包含污秽绝缘子闪络发展过程的丰富信息的泄漏电流信号以识别和预测污秽闪络。用小波理论和数理统计法处理分析人工污秽试验所得污闪阶段泄漏电流的分布特征,建立污闪极值风险方程模型,由此提出了一种基于泄漏电流的污闪风险预测方法。结果表明,该法与Felix Amarh的残差服从瑞利分布的结论吻合,并可从物理角度得到很好的解释。     

基于模糊神经网络的绝缘子表面污秽在线监测

在恶劣的自然环境下,积污绝缘子随时可能发生闪络。在实验室模拟试验和现场实测数据基础上,分析了环境因素对不同污秽程度绝缘子外部电气特性的影响。通过选择泄漏电流有效值、泄漏电流峰值及泄漏电流脉冲频次、环境温湿度等参量作为输入参数,提出采用模糊神经网络方法实现对输电线路绝缘子污秽状况在线监测结果的综合评定。介绍了基于模糊神经网络的污秽评定模型的构建过程,最后列举部分试验数据验证了该方法的可行性。     

基于泄漏电流特征信息及概率神经网络的绝缘子污秽度预测模型

为了提取泄漏电流安全区内体现绝缘子污秽度的特征信息,在反复试验的基础上,测取了4种污秽度下XP-70型绝缘子串的泄漏电流,采用了自适应阈值法对原始信号进行消噪,提取出安全区内的3个特征量:有效值均值、有效值最大值和有效值标准差,分析得出这3个特征量与绝缘子表面等值附盐密度呈指数拟合关系。选择了400组泄漏电流有效值特征量作为训练与识别样本,建立了基于概率神经网络的绝缘子污秽度预测模型。仿真和试验结果对比表明,模型预测准确率达87.5%。研究结果不仅对线路绝缘子清扫决策有一定的指导作用,而且为输电线路污闪预警系统特征量的优化选择提供了理论依据。     

基于BP人工神经网络的绝缘子泄漏电流预测

外绝缘泄漏电流和绝缘子的污闪过程存在密切的对应关系，相对湿度是影响泄漏电流产生和发展的关键因素之一。首先对两种常用悬式绝缘子进行人工污秽试验，利用泄漏电流测量系统记录其在运行电压作用下、不同相对湿度时的泄漏电流波形并对此进行分析；采用BP人工神经网络的方法，建立了不同湿度下的泄漏电流最大值之间的对应关系；选择Levenberg-Marquardt快速学习算法对建立的BP神经网络进行训练。利用部分试验数据进行的验证以及采用不同方法获得的泄漏电流随相对湿度变化曲线均表明，使用该神经网络来建立不同表面受潮状态时泄漏电流最大值之间的关系是准确有效的。     

绝缘子泄漏电流试验研究和线路运行能耗探讨

对4类绝缘子进行了不同状态、不同电压下的泄漏电流试验,统计分析了4类绝缘子泄漏电流试验数据。选取2种典型的线路运行蓝本结合泄漏电流数据估算了运行的线路能耗及电能损耗造成的直接经济损失,分析不同线路蓝本和不同杆塔结构对绝缘子在线能耗的影响。结果表明:泄漏电流与绝缘子存在一定影响关系,选择憎水性外绝缘材料和外绝缘结构的绝缘子可降低绝缘子线路运行经济损失。     

污秽绝缘子泄漏电流特性研究

为提高泄漏电流评估绝缘子污秽度的可靠性,综述了污秽绝缘子泄漏电流特性问题20余年的研究成果,其内容包括临闪前泄漏电流和污闪电压的关系;在运行电压下及绝缘子表面污层饱和受潮时泄漏电流和放电现象间的关系;泄漏电流和等值附盐密度(ESDD)、绝缘子形状、片数、污秽状况以及污闪电压的关系;以及在绝缘子表面污层未达到饱和受潮条件时泄漏电流和雾浓度、相对湿度、ESDD间关系的研究。基于泄漏电流与其他污秽度参数之间关系的研究开发出在实验室及变电站测量多参量泄漏电流的仪器,并在现场测量了大量泄漏电流及气象条件的数据。根据研究成果提出了利用运行电压下的泄漏电流最大值进行污闪预警的方法。     

数据驱动的绝缘子积污特征量识别与污秽度预测

为准确预测复杂环境下输电线路绝缘子污秽度,实现污闪的有效预警,提出数据驱动的绝缘子积污特征量识别与污秽度预测方法。该方法结合改进粗糙集与样本加权方法,基于粒子群算法优化的误差反向传播神经网络,得到绝缘子积污特征量综合量化模型,对影响积污程度的因素进行量化识别。在识别的基础上,构建基于改进粗糙集的特征加权支持向量机,来预测绝缘子污秽程度,识别污闪风险。实例分析表明,该方法完全基于数据驱动,避免人为干预,能实现不同运行环境下绝缘子积污特征量的准确识别。相较于其他方法,所提污秽度预测和风险识别方法更精确,误差更小,具有良好的应用前景。     

用涂腊法防止绝缘子污闪的探讨

从1975年以来,西安高压电器研究所和咸阳电业局合作,在一条污染较严重的220千伏线路上,对采用涂腊的方法防止绝缘子污闪的措施进行了试验研究。研究结果,给出了涂腊绝缘子串逐年变化的污闪电压曲线;提出了判断污秽绝缘子安全运行的试验电压(即安全裕度系数);提供了用以绝缘监视、确定合理清扫周期的泄漏电流数值,并介绍了一种泄漏电流记数仪。     

输电线路绝缘子泄漏电流特征量提取综述

基于绝缘子泄漏电流可以有效预测绝缘子的污秽度,污闪、冰闪发生的可能性以及绝缘材料的老化状况,绝缘子泄漏电流特征量的提取和选择对其外绝缘状况以及材料老化状况预测的准确性具有重要影响。针对绝缘子泄漏电流特征量提取及应用方面的研究开展得已经非常广泛,非常有必要进行系统地综述。笔者对泄漏电流应用于绝缘子污秽度、污闪及冰闪电压预测、绝缘材料老化状况监测几个方面进行了系统地综述,将泄漏电流特征量分为幅值类特征量、波形及谐波类特征量和其它常见特征量3大类,系统介绍了各个特征量的研究进展,最后对绝缘子泄漏电流特征量提取方面进行了初步的展望。文章对进一步开展绝缘子泄漏电流研究具有较好的参考价值。