面向架空线路的无人机带电无损探伤系统的研究与应用

针对目前输电线路金具压接工艺、质量检测方法准确率低且特征分辨率弱,传统探伤技术受限于设备的体积、对碳纤维导线和钢芯铝绞线适用性等问题,研制一种基于无人机的架空线路 X 光带电无损探伤系统。对压接金具在服役过程中各类缺陷的形成机理进行分析,建立关键设备状态评价体系,在此基础上,提出无人机X光带电无损探伤检测模型,采用遥感图像采集技术实现探伤图像采集,对采集的架空线路线夹遥感图像进行高斯滤波降噪处理。基于边缘检测图像分割算法对降噪输出的探伤图像进行故障缺陷分区,实现缺陷精准识别、故障定位。实验结果表明,研制的无人机带电无损探伤系统损伤检测的特征分辨能力较强,同时具备主动减振、电磁防护特性,对架空线路本体及附属设备缺陷的精益化管控具有重要意义。     

超声波技术在配网架空线路故障检测中的应用

为进一步提高配网架空线路运行稳定性和安全性,减少架空线路停电检修次数,对配网架空线路故障检测 进行了研究,以超声波技术为基础构建了架空线路故障检测系统,分析了超声波检测系统的工作原理、工作流程、软 硬件设计等,并通过实例应用验证了该故障检测系统的有效性,降低了架空线路发生故障的概率.     

配电架空线路及设备缺陷快速精确定位方法研究

配电架空线路及其沿线设备种类繁多、数量巨大、布置分散,存在运行状态难以快速精准掌控等难题,采用高频脉冲电流局部放电检测方法能够有效发现架空线路及沿线设备的局部放电缺陷。基于脉冲交互机制的精准同步技术、降噪技术和精确定位技术等关键技术,采用大跨度电流行波定位技术、可视化电力设备缺陷智能诊断技术和优化的高频局部放电检测技术,提出配电架空线路及沿线设备局部放电缺陷快速精确定位三步法技术方案。通过开展现场应用,验证了所提方法能够高效、快速、准确地实现配电架空线路及沿线设备局部放电缺陷的有效检测和精确定位。     

电力线路巡检系统信息分析软件的设计与实现

基于图像处理技术和数据库技术,提出了架空输电线路机器人巡检系统分析图像数据、检测故障隐患的处理流程,以及故障信息的保存管理方案,介绍了图像信息处理软件分析可见光图像和红外图像、获取故障特征值的过程,使用符合行业标准的检测方法对故障特征值进行判断,并形成可视化故障检测报告。该软件可以对红外图像进行自动化处理,并在少量人工辅助的条件下对可见光图像进行处理,提高了基于图像的架空输电线路故障检测的自动化处理程度。     

10 kV架空配电线路超声波局部放电检测技术的应用

10 kV架空配电线路是配电网重要组成部分,做好10 kV架空配电线路设备的运维检修工作尤为重要。长期以来10 k V配电架空线路的带电检测多依赖红外测温法,运检效率低,运维水平不高。在10 kV架空配电线路上,探索超声波局部放电检测技术的应用,典型案例证明超声波局部放电技术能有效发现多种缺陷或隐患,检测速度快,测量精度高,显著提升了10 kV配电网架空线路设备的巡检效率和运检水平。     

基于深度学习和无人机图像的架空线路缺陷巡检综述

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容,运维人员利用无人机进行线路巡视检测已成为电力巡检工作中的重要手段。本研究首先概述了无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构;其次,分析了当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术;然后,综述了基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标,并对比总结了各种方法的优缺点;随后,讨论了无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷检测效果,指出了图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足;最后,探讨了基于深度学习的无人机图像缺陷巡检任务的未来发展方向。     

基于Cascade R-CNN的配电网鸟巢检测

绝大部分的配电网线路故障都是架空线路故障,而鸟害一直是导致架空线路故障高发的主要原因,仅次于雷害与外力破坏。并且由于输电线路人工巡检成本较大,电网公司缺乏有效的应对措施。近年来,随着深度学习技术的不断发展,基于深度学习方法的目标检测与定位识别技术已经达到不错的效果,并开始大规模应用于产业。因此提出了一种基于Cascade R-CNN的配电网鸟巢检测方法,实验结果证明,该方法可以为配电网提供一种相对稳定、高效的鸟巢检测结果。     

高压输电线路热缺陷红外检测初探

讨论了高压架空输电线路红外检测中热缺陷的分析方法以及故障原因,并对线路的连接金具等导体的红外检测提出了一些建议。     

超高压交流输电线路冰害分析及防冰害措施研究

对2010—2014年中国27个省(市)电网公司的500(330)~750 kV超高压交流架空输电线路的冰害故障及主要缺陷进行了统计、分析,结果显示超高压交流输电线路冰害故障和缺陷主要集中在500 kV输电线路,设计和运维对冰害故障和缺陷的产生影响较大,舞动是冰害故障的主要原因。线路金具最易产生冰害缺陷,冰害故障线路主要集中在投运10年内线路。河南为冰害故障多发地区,冰害故障率总体呈下降趋势。从设计、施工、物资及运维4个方面提出了超高压交流架空输电线路防冰害建议。     

含直流断路器的架空柔性直流电网直流故障保护方案研究

对于配置直流断路器的架空柔性直流电网,快速可靠的直流故障检测是主要技术瓶颈之一。该文利用小波变换提取故障时刻高频暂态电压分量,基于区内外暂态能量差异提出故障识别方法;根据正负极电压变化量差异提出故障极判别方法;设计含故障启动、故障识别、故障选极和直流断路器多次重合闸判据的线路保护方案。该方案通过测量本地电气量实现全线路保护,无需通信,具备较强的耐受过渡电阻和抗扰动能力。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建四端架空柔性直流电网模型,仿真分析保护整定值的选取方法,并通过大量算例证明所设计线路保护方案的快速性和可靠性。     

基于暂态信息的小电流接地故障区段定位

提出一种适用于配电系统架空线路的小电流接地故障区段定位新方法。该方法利用故障暂态电压、电流特征频段内分量计算无功功率,根据故障点前后暂态无功功率方向的不同确定故障区段。在故障信息不易获取的检测节点处,提出利用电磁场感应获取故障暂态信息的方法,通过测量架空线路下方垂直地面方向电场获取小电流接地故障暂态电压信息,测量水平方向磁场获取故障暂态电流信息,详细阐述了最佳检测点的计算思路,并以一典型10kV架空线路为例验证了该方法的可行性。最后阐述了利用该方法实现故障区段定位需要解决的若干关键问题。     

院士欣然作序,这本新书独特在哪?

正中/国/电/力/出/版/社/倾/力/推/出架空输电线路作为电力运输的重要通道,其安全稳定运行是国家稳定、人民安居的坚实基础,一旦发生故障将直接威胁电力的安全可靠供应。对架空输电线路开展巡视和检修,及时清除存在的安全隐患和故障缺陷,是电力系统安全运行的重要内容。近年来,先进传感技术、信息通信技术、自动控制技术、人工智能技术等蓬勃发展,与架空输电线路巡检技术深度融合,出现了载人直升机巡检、无人机巡检、机器人巡检等新型的机器巡检技术。中国南方电网有限责任公司多年以来积极开展架空输电线路机巡研     

无人机巡检远距离架空线路缺陷识别技术

为提高无人机巡检远距离架空线路缺陷识别的精度,提出了无人机巡检远距离架空线路缺陷识别技术。以远距离架空线路螺母销钉缺陷为识别对象,利用卷积神经网络对其进行训练后,将Inception-v3模型作为训练模型,提取架空线路螺母销钉缺陷训练数据特征;建立Softmax层和损失函数,形成新的架空线路螺母销钉缺陷分类输出层,从而达到无人机巡检远距离架空线路缺陷识别的目的。实验结果表明,所提技术既能保证高精度的识别效果,又降低了识别时间和漏报率。     

架空输电线路的故障模式及相关故障树分析

架空输电线路是电力系统中的重要部分,由于自然环境、外力破坏、生产质量以及人为因素等造成了架空输电线路等的大量故障情况,给电网的安全稳定运行带来了巨大隐患。采用故障模式及影响分析方法,详尽分析了架空输电线路的结构组成与故障情况,得出了其故障模式分析表;在故障模式分析表的基础上建立了基于故障模式分析的架空输电线路故障树分析模型。     

基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法

现一般采用局部放电检测对架空绝缘电缆线路进行状态评估,然而架空绝缘电缆线路长度在1.5km 以上,局部放电信号传输到线路检测点时衰减较大,导致线路上缺陷的危险性被低估,影响线路状态评估的准确度.对此,提出了基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法,建立并验证了局部放电在架空绝缘电缆上的衰减函数,获得准确的局部放电放电量。     

基于LiDAR点云的输电线路危险点检测及其精度分析

传统架空输电线路通道巡检往往采用人工现场踏勘的方式进行,但架空输电线路呈线性分布、跨度大,导致人工巡检的方式工作量大,易造成漏检,尤其在输电线路位于复杂恶劣环境时,会对巡检工作造成极大的人身安全威胁。近年来,机载LiDAR技术被引入架空输电线路的通道巡检,但其通道危险点的计算精度尚未得到系统化的验证,因此分析和总结了基于LiDAR点云的输电线路危险点检测方法的计算原理与流程,对检测的危险点进行实际测量,结果表明基于LiDAR点云的危险点检测的中误差为0.256 m,基本符合输电线路危险点检测的精度要求。     

超声波局部放电检测在10kV配电架空线路的应用

随着城市建设的加快发展,城区新投运的10 kV架空线路数量急剧上升,配电架空线路运行的质量直接关系到城市电网供电可靠性指标,而常规的检测方法对线路的潜在故障不够灵敏。通过超声波局放检测的应用能提前发现10 kV架空线路的潜伏性故障,从而可针对性地采取措施,避免设备事故的发生。本文介绍了线路故障的原因及危害,并通过对该技术在设备上的应用展开了讨论,提出了相应的建议。     

输电线路架空地线防振锤滑跑的分析

为了减少架空输电线路架空地线防振锤滑跑对线路安全运行的影响,降低故障的发生率,通过深入分析输电线路架空地线防振锤滑跑缺陷,结合工作实际,制定并改进了应对措施,研制了专用的消缺工器具。     

基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法

现一般采用局部放电检测对架空绝缘电缆线路进行状态评估,然而架空绝缘电缆线路长度在1.5km以上,局部放电信号传输到线路检测点时衰减较大,导致线路上缺陷的危险性被低估,影响线路状态评估的准确度。对此,提出了基于罗氏线圈的架空绝缘电缆局部放电在线检测标定方法,建立并验证了局部放电在架空绝缘电缆上的衰减函数,获得准确的局部放电放电量。     

基于直流断路器的柔性直流电网架空线路故障隔离策略研究

柔性直流输电技术未来将向大规模柔性直流电网发展,从经济性和通用性来看使用架空线路的柔性直流电网最具发展前景,然而架空线路故障率较高,如何实现直流线路故障的快速隔离和系统恢复成为制约柔性直流电网发展的关键因素。针对该问题,文中基于张北柔性直流电网示范工程,以半桥结构的模块化多电平换流器进行了研究,提出了适用于工程应用的直流架空线路故障隔离措施和线路故障恢复策略,并基于RT-LAB实时仿真平台搭建了张北工程四端直流电网系统,对相应的隔离方法及故障恢复策略进行了仿真验证,结果表明,可降低直流线路故障对交流系统的影响,降低直流限流切除对系统稳定性和安全性的影响,为柔直电网工程的实际应用提供了依据。