基于多源信息融合的架空输电线路覆冰预测模型研究

输电线路严重覆冰可能会导致输电线路的机械和电气性能急剧下降,威胁电力系统安全、稳定运行。线路覆冰预测技术是电网防冰、抗冰领域难点之一。本文以电网输电线路自然覆冰监测大数据为基础,进行数据异常处理、缺失值填补等预处理,提出一种基于覆冰拉力浮动区间的区间准确率评测方法。研究基于新型深度学习的数据驱动输电线路覆冰预测技术,构建了融合历史监测拉力、微气象数据及未来天气预报的拉力时序、一阶差分拉力时序覆冰预测模型,实现覆冰监测终端未来24小时逐小时的拉力准确预测,提前预知输电线路是否覆冰以及覆冰程度,有助于防冰、融冰决策,保证电力系统稳定安全运行。     

电力覆冰监测拉力传感器的研制

输电线路覆冰一直是电力企业关注的重要问题之一,为了有效提供输电线路详实准确的覆冰情况,设计了一种电力覆冰监测拉力传感器,是输电线路覆冰在线监测系统最前端的装置,可对输电线路覆冰进行实时监测。本文从产品原理、结构、硬件电路设计、软件设计等方面对该拉力传感器的研制进行了介绍。通过实验结果表明,该拉力传感器能够满足性能测试要求,可用于架空输电线路覆冰情况的监测。     

广西覆冰预报与评估系统设计及应用

摘要：为减轻覆冰问题造成的电网线路灾害,同时为了给电力部门开展防冰、融冰工作提供科学的参考依据,本文研发了一个覆冰预报与评估系统。该系统首先通过对架空线路覆冰易发区域气象观测、覆冰观测、覆冰灾情及地理信息等多源资料的综合分析,确定了覆冰气象阈值,用逐步回归分析方法建立了覆冰标准厚度气象模型,并结合地形进行订正。在此基础上,利用多元决策加权集成法,对欧洲、日本的细网格气象数值预报产品进行集成处理,建立覆冰厚度短期预报模型。其次,本系统采用欧氏距离计算方法,建立覆冰多指标综合指数评估模型。该系统运行稳定、智慧化与自动化程度高,提供的覆冰预报准确率高,评估效果与灾情实况较为一致,服务效果良好,具有较好的推广应用前景。     

南方电网覆冰监测系统算法误差分析及模型改进技术研究

针对目前南方电网架空线路覆冰监测预警系统仍有诸多关键性问题待解决,如在系统核心计算方面参数选取较为简单,没有结合实际线路设计条件,从而造成覆冰预警系统覆冰模型不准确,不能直接为防冰管控工作提供有效决策依据的缺陷。因此,本文首先对系统中现有耐张塔线路覆冰厚度模型计算误差进行分析研究,其次从线路设计角度出发,对其模型进行改进。研究表明：(1)系统中现有计算模型忽略了线路初始设计冰厚、垂直档距变化特征的影响,导线等效长度取值有待商榷;(2)通过改进的计算模型,对初始的拉力值进行修正,同时综合考虑设计冰厚、垂直档距、水平应力、导线状态方程等变化等特征,以贵州省毕节地区耐张塔线路四次线路覆冰过程为例,改进的模型能够将系统现有计算模型准确度由59.8%提升至95.1%,计算结果更加接近于真实值。本文研究所得结论,能够为输电部门为防冰管控工作提供有效决策依据,以及减少人工观冰耗费大量的资源、时间。     

架空地线融冰自动接线装置的技术研究

在覆冰的季节,输电线路重冰段容易发生由于覆冰过载而导致线路断裂的事故。针对架空输电线路的覆冰问题所带来的一系列问题已经得到越来越多的关注,相比地线,地线在电网运行时,不承担通流带电任务,一般处于线路的顶端,遇到冰雪天气更易覆冰,在众多地线融冰方式中,基于直流电热融冰的方式已成为地线融冰首选,即采用地线引接线方式融冰,将导线电流导入地线,利用热效应将地线覆冰融化,针对导地线连接方式,研究一种小型化的地线融冰自动接线装置,实现了导地线间的临时连接。可对任意区段的地线覆冰进行融化,该装置具有体积小、质量轻、操作性好、通用好等优点。采用伸缩结构,可适应不同高度跳线串。同时采用蜗杆减速机构,可在各个传动环节实现自锁,使地线融冰装置在运行过程中更安全可靠。该项技术为研究解决输电线路地线和地线覆冰、降低直流融冰装置投资、降低安装难度、提高架空输电线路抗自然灾害能力,具有重要的现实意义。该小型化装置安全、简单、有效、经济可靠。目前在线路覆冰期间得到了应用,均取得了很好的融冰效果,架空地线的融冰效率及成功率均可得到保证。     

基于模拟导线的输电线路覆冰质量在线测量技术研究

架空导线覆冰质量监测对维护输电线路安全稳定运行具有重要意义。由于导线的舞动,基于力学模型的传统覆冰质量测量方法往往存在较大的误差。为了降低导线覆冰质量的测量误差,基于模拟导线,构建了覆冰质量测量系统,通过测量模拟导线的覆冰质量间接监测实际导线的覆冰状况。由于测量系统的姿态晃动,测量系统在架空线路上易做不规则圆周运动,导致覆冰质量测量有较大误差;因此,基于应变式称重传感器测量质量的原理,建立圆周运动下覆冰质量测量模型,并针对采集数据的特点引入截尾均值算法以减小误差。设计覆冰质量测量实验验证系统的精度,实验结果表明：模拟导线的质量误差由0.9 g降到0.1 g,证明了该系统的有效性。     

架空输电线路覆冰在线监测装置及防护措施

输电线路覆冰是影响电网运行的重大气象灾害之一,它会严重威胁电力系统的安全性和可靠性。针对这一问题,本文详细论述了输电线路覆冰的在线监测装置监测方法及实际应用中存在的问题,并对线路防覆冰措施进行了分析,为采取有效防治电网覆冰灾害,提高电网防灾减灾能力提供了重要依据。     

220kV站街变直流融冰装置试验及其应用

直流融冰是解决架空导线覆冰是最直接、最有效、最可靠的融冰方式之一，但由于直流融冰装置只在线路覆冰期间投入运行，大部分时间都处于冷备用状态。为保证直流融冰装置在线路覆冰期间能正常运行，须定期对直流融冰装置进行检查及低压整流试验，通过试验检查晶闸管、二次系统设备的工作状况，使直流融冰装置在覆冰季前进入热备用状态，保证输电线...     

浅析输电线路绝缘子防污闪技术

近年来,国家电网的建设速度逐渐加快,输电线路是其中重要的构成部分,如果绝缘子发生污闪现象,就很可能会导致停电问题,影响供电质量,以此为基础,本文将分析输电线路绝缘子污闪机理与监测特征量,以重视技术交流、喷涂防污涂料、清扫表面积污为切入点,探究输电线路绝缘子防污闪的技术形式,旨在能够全面掌握绝缘子污闪问题的特征,优化防污闪技术的效果,为相关的技术人员提供有价值的参考。     

在精细化气象要素下输电线路覆冰预测预警研究

南方地区冬季输电线路自然覆冰是线路运维难题和灾害预防课题,提升该地区线路覆冰预测预警能力迫切需要。本文在分析国内外输电线路覆冰预测模型及工程应用问题基础上,总结提炼出精细化气象要素下基于统计-经验知识确定覆冰等级方法进而建立覆冰等级区划,再结合线路自然环境的地形和气象因素构建相应较强泛化能力的覆冰等级模型,从而建立有效的线路覆冰预测预警工作机制。2年应用实践验证,该模型及工作机制能准确地预测预警线路覆冰状态。     

架空线路的防护及故障诊断方法

架空电力线路及其设备是电力系统的重要组成部分,是发电、输电、变配电、用电的中心环节,它的作用是分配电能。架空线路由于暴露在野外,外部的恶劣环境,可能会发生许多事故以及故障,影响电网的安全运行。分析了架空线路的防护及故障诊断方法,包括架空线路的防护,架空线路设备故障诊断等。     

输电线路覆冰监测的OPGW传感应用研究

输电线路是电网安全稳定运行的重要组成部分。在我国南方地区冬季输电线路容易受到自然覆冰的影响,出现输电线路断线、覆冰闪络和倒塔等电力事故,因此冬季输电线路覆冰情况已经成为电网安全运行研究的主要问题。本文通过观察OPGW传感覆冰监测系统的实际应用结果,将系统挂网后的真实检测情况和输电线路上实际覆冰数据进行对比分析,论证OPGW传感覆冰监测的有效性。     

基于谱聚类的输电线覆冰过程微气象特征提取模型

因输电线路覆冰造成的电网瘫痪是近年来常见的电网灾害之一,进而对电力系统安全运行的可控性以及电网灾害预警的可靠性提出了更高的要求。提出了基于谱聚类的输电线路覆冰过程特征提取模型,对覆冰过程进行了定性分析,该模型通过对影响覆冰过程的微气象因素进行特征提取(聚类),较为准确地对输电线覆冰严重程度进行了分离,并对微气象数据进行统计分析,将气象倾向率作为参考量,获得了严重覆冰、覆冰脱落等过程发生的气象条件,最后通过云南电网提供的相关数据验证了此模型的有效性,为电网部门输电线路覆冰灾害的预警提供气象参考条件。     

自然环境输电线及绝缘子覆冰状态多维度评估

自然环境中输电线覆冰情况复杂,传统输电线状覆冰状态评估方法指标单一,评估结果不全面,导致评估效率与精度较差,提出输电线及绝缘子覆冰状态多维度评估方法。分析覆冰类型及形成条件,定义影响覆冰程度相关指标的权重值,获得输电线覆冰状况对环境、人员及经济的影响程度参数。计算出各区域输电线绝缘子水平、垂直荷载量及覆冰厚度,给出覆冰状态计算函数,完成输电线覆冰状态多维度评估。实验结果表明,所提方法评估结果符合实际情况,耗时低于传统方法。     

高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试方法

为了提高高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,需要进行高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,提出一种基于防风偏智能分析数学建模的高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能方法,根据线路防风偏设计标准,参考设计风偏系数,结合架空输电线路绝缘子类型、绝缘子结构高度、绝缘子串、导线距杆塔最小电气安全距离等参数构建性能测试的约束参量模型,根据线路运行经验,进行防风偏智能分析数学模型设计,结合特征分析和智能算法对高压架空输电线路绝缘子串的抗风偏能力进行计算分析。结果表明,采用该方法能有效实现对高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能自动测试,计算结果准确可靠,提高了高压架空输电线路绝缘子串抗风偏性能,对架空输电线路绝缘子串的抗风性能参数的准确估计能力较好。     

输电线路巡检机器人覆冰厚度测量装置的研究

结合在电力行业的实际应用,针对当前输电线路导线覆冰实时监测装置存在的问题,提出了安装在输电线路巡检机器人平台上使用的一种直接接触测试式的输电线路覆冰厚度测量装置。详细介绍了输电线路覆冰厚度测量装置的传感器选择、结构设计、测量原理,相应的电子电路部分以及数据处理方法。该装置的优势在于不改变原有线路,测量方式可靠,测量结果准确,可以对档距内的线路进行全程测量,较好地解决了当前存在的不足。为进一步进行性能测试打下了基础,为解决输电线路覆冰测量提供了新的解决方案。     

覆冰状态下高压输电线路运行可靠性自动检测方法

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。     

基于光纤传感的输电线路覆冰监测系统研究

输电线路严重覆冰将会造成输电塔倒塌或导线断线等事故,形成大面积停电、电网崩溃瓦解的电网事故.现用人工观冰为输电线路启动融冰提供决策依据,进而来预防覆冰过重.基于光纤传感技术与覆冰计算模型开展输电导线覆冰监测方法研究,实现云南电网某110 kV输电线路主要覆冰期(2015年12月18日至2016年2月17日)的在线监测,并与人工观冰结果进行对比验证.以4个人工观冰时间点的监测数据为例,人工观冰得到最大覆冰厚度分别为0.6 mm、0.9 mm、4.2 mm、1.5 mm;而光纤监测得到的等效覆冰厚度分别为0.381 mm、0.362 mm、0.892 mm、0.415 mm.对比发现最大覆冰厚度约为等效覆冰厚度的2～4倍.因此,基于光纤传感的输电线路覆冰监测方法可用来监测导线的等效覆冰厚度,为直流融冰等除冰过程提供数据支撑,以保障电网的安全稳定运行.