基于大气环境质量及气象参数的绝缘子积污预测研究现状

及时全面掌握电网积污水平是预防电网污闪事故的基础,通过绝缘子积污预测获取污秽水平是适应电网智能化的发展方向,但目前绝缘子积污预测的理论基础不够完善,预测准确性欠缺。文中以上述问题为出发点,对绝缘子积污的外部影响因素进行了分析,对基于大气环境成分、基于气象参数预测绝缘子积污的方法及其准确度、适用性进行了总结。结果表明,大气环境成分、气象参数对绝缘子积污有显著影响;目前基于大气环境成分的绝缘子积污预测尚无法实现饱和污秽度的预测,基于气象参数的绝缘子积污预测尚不能满足工程要求;综合大气环境成分、气象参数两方面数据的预测方法是实现绝缘子饱和积污预测的研究方向。     

基于双重人工神经网络的XP-70绝缘子串污闪概率模型的建立

针对高压电网运行中绝缘子污闪风险概率评估的困难,建立了XP?70(9片串)绝缘子的基于双重人工神经网络的污闪概率模型。污闪概率模型比较准确地反映了环境因素、等值附盐密度(ESDD)、污秽闪络电压水平及污秽闪络概率之间的非线性关系,建立了包括估计绝缘子的自然积污污秽度、预测绝缘子污秽闪络电压值及根据前两个模型的输出结果计算出该绝缘子污闪的风险概率大小的三个子模型。进行了针对三个子模型的一系列试验,试验结果表明,该预测模型的预测结果基本满足工程需要,具有实用价值。     

可见光图像颜色特征与支持向量机相结合的绝缘子污秽状态识别方法

绝缘子污闪事故严重威胁着电力系统的安全运行,高压绝缘子污秽等级的准确识别是防污闪的重要研究内容。笔者提出了一种基于绝缘子可见光图像颜色特征和支持向量机技术,通过建立污秽等级与可见光图像颜色特征值的映射关系,实现绝缘子污秽状态识别的方法。以深圳供电局多个变电站不同污秽度红色陶瓷绝缘子数据为基础,采用改进种子区域生长法分割得到绝缘子盘面区域,提取RGB和HSV颜色空间36种特征,依据Fisher判据,筛选得到能表征绝缘子盘面污秽程度的S均值和S中值;设计支持向量机多值分类器,进行污秽等级划分。实验结果表明,该方法的绝缘子污秽等级准确率达96.67%,实现污秽状态的准确监测,为绝缘子污秽等级识别提供新思路。     

基于图像处理技术的复合绝缘子表面污秽识别*

针对人工染污的悬式复合绝缘子,获取不同污秽度下的复合绝缘子表面污秽图像,提出识别表面污秽度的图像处理技术流程。首先将图像灰度化,再进行滤波处理,采用最大类间方差法(Otsu)进行分割得到伞裙间积污区域。接着提取积污区域的RGB、HSV颜色空间的36种特征量,筛选得到与绝缘子盘面污秽程度相关性较高的特征量S均值和S中值。最后利用这两种特征量作为联合判据建立复合绝缘子污秽度识别模型。对40张不同污秽度下的图像样品进行识别,结果表明所提方法的正确识别率高达97.5%,可有效识别复合绝缘子的表面污秽度。     

基于高光谱与红外技术融合的绝缘子污秽程度检测方法

绝缘子污闪是电力系统长期运行需面临的传统问题,而在积污阶段准确评估绝缘子污秽程度,可合理安排清扫周期,为污闪的防治提供理论指导.本文利用高光谱与红外图像技术的优势,建立了基于信息融合的绝缘子污秽程度检测模型,为绝缘子污秽程度检测新方法提供了新思路.通过人工涂污制备了不同污秽程度的绝缘子进行耐压试验,采集了染污绝缘子高光...     

基于归一比较法的绝缘子积污特性研究

为了量化不同绝缘子积污的差异,给外绝缘选型和设计提供参考数据,提出用归一化方法比较不同类型悬式绝缘子积污特性。这种方法以盘形悬式瓷绝缘子XP-70为归一基准,用试验绝缘子等值盐密除以XP-70绝缘子等值盐密,利用统计学方法得到试验绝缘子的相对积污特性,并结合数据特征测度(平均值、中位数、四分位数等)和箱式图比较各试验绝缘子的积污特性。结果表明:归一化处理在一定程度上排除了外界因素对积污特性比较研究的干扰,故可更充分地利用不同现场污秽度地区、不同年份的污秽测试数据进行分析。此外,利用Grubbs法排除自然积污试验数据异常值,为提取更加典型的数据特征提供了便利。归一比较法还能为绝缘子形状积污系数的标定提供参考数据。     

唐山自然污秽试验站污秽评价系统

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可靠性,建立了唐山污秽试验站,选取环境温度、湿度、泄漏电流峰值、平均值以及脉冲次数,利用模糊数学方法建立并优化绝缘子污秽评价系统,得出的数据与现场实测数据有很好的一致性。     

超高压与特高压输电线路外绝缘污闪研究现状

绝缘子污秽闪络是我国发展超、特高压输变电工程所面临的瓶颈问题之一。经验法、污区法和人工污秽试验法是目前绝缘子选型设计的主要方法,但随着电压等级的提高,直流与交流电压的积污比不同等因素,这些方法都不能完全满足绝缘子外绝缘设计需要。人工污秽试验虽可在短时间内获得大量数据,但污闪电压偏低;自然积污试验站电压远远低于工程实际运行电压,无法获得真实积污数据。分析认为开发在线监测技术,实现真实工程状态下污闪与绝缘子材料、型式、环境和污秽累积过程的动态联系,建立实验室模拟实验与真实污闪之间的关系,为防污闪设计选型提供可靠依据,满足电网运行的可靠性与经济性,是当前发展特高压防污闪的主要研究方向。     

基于XP-160污秽体积分数的绝缘子积污表征

运行绝缘子的电气特性受到其表面积污量的影响。在线路运行中,需要弄清线路绝缘子的积污状态,常采用悬挂并测量不带电XP-160绝缘子来反映线路运行绝缘子的积污状态。对于绝缘子在相同环境下的积污程度受其外形的影响,因此XP-160不能真实反映线路运行绝缘子的积污状态。为体现其结构差异对积污程度的影响和用XP-160绝缘子反映运行绝缘子真实积污状态,以绝缘子XP-160、XWP2-160、LXY-160、复合大–小伞为研究对象,提出以XP-160为参照绝缘子,基于参照绝缘子表面污秽体积分数的绝缘子积污程度表征方法,建立不同型式绝缘子和参照绝缘子表面污秽体积分数数值计算模型,分析不同风速和不同粒径下不同型式绝缘子和参照绝缘子污秽体积分数等效性关系并进行试验验证。研究结果表明:由Fluent仿真软件可得随风速和粒径变大,绝缘子LXY-160、XWP2-160的污秽体积分数均随之增大,其形状积污系数也随之增大。复合大小伞绝缘子的形状积污系数随风速和粒径增大而减小。利用污秽体积分数数值仿真可体现绝缘子的积污情况,根据仿真得到形状积污系数和XP-160绝缘子的积污量可得其他型式绝缘子理论积污量,试验验证表明误差小于20%,在工程实际的允许误差范围之内。研究结果可为绝缘子积污程度的表征提供参考。     

不带电绝缘子和带电绝缘子积污程度的对比实验

在开展防止污闪的工作中，对污秽区的绝缘子表面的污秽程度进行预测，以达到污闪前的报警作用，这是运行维护部门十分关心的问题。现论述了不带电绝子与带电绝缘子的对比的积污方法，以及通过大量的试验数据分析了两者积污比值的关系，最后得出；带电绝缘子的积程度是不带电绝缘子的１．１倍关系，进而阐述了利用不带绝绝子来监测带电运行绝缘子的可行性。     

The pollution flashover on high voltage insulators

The pollution flashover, observed on insulators used in high voltage transmission, is one of the most important problems for power transmission. It is a very complex problem due to several factors such as the modeling difficulties of complex shapes of the insulators, different pollution density at different regions, non-homogeneous pollution distribution on the insulator surface and unknown effect of humidity on the pollution. In the literature, some static and dynamic models were developed by making some assumptions and omissions to predict the flashover voltages of polluted insulators. In this study, historical development of insulator modeling was investigated and a dynamic arc model was proposed. For this purpose, scaled shape of a concerned insulator was firstly partitioned into triangular elements, then finite element method (FEM) was implemented and finally potential distribution on the insulator surface, variation of pollution resistance and flashover voltage were determined. The computed flashover voltage values of the selected string insulator have been compared to results from other research.     

Inferring ceramic insulator pollution by an innovative approach resorting to PD detection

This paper presents a technique for outdoor ceramic insulator pollution assessment based on partial discharge detection and analysis. Laboratory tests and data coming from a monitoring activity carried out on some insulators of transmission lines are reported. They support the effectiveness of partial discharge detection and analysis as a tool to carry out condition-based maintenance of insulators of overhead lines. In particular, it can be seen that partial discharge analysis highlights the mechanisms bringing insulators to flashover (dry band arc activity) and is, therefore, well suited to predict increasing pollution and imminent flashover. As a consequence, algorithms are proposed to provide a quantitative evaluation of pollution severity     

自然积污绝缘子表面污秽分布特性研究

绝缘子的污秽分布对绝缘子的污闪电压具有一定的影响,文章通过实验方法,重点研究分析了玻璃,瓷及复合三种类型绝缘子在自然积污条件下的污秽分布规律,所选择的这三种绝缘子为河北保定地区输电线路上已运行多年的悬垂绝缘子,利用盐密(Equivalent Salt Deposit Density,ESDD)与灰密(Non Soluble Deposit Density,NSDD)实验测量了绝缘子串中不同片的绝缘子及同一片绝缘子的不同表面的盐密、灰密,将数据以表、图的形式进行了处理分析,得到该地区绝缘子的污秽分布规律,最后以玻璃绝缘子及瓷绝缘子为研究对象,运用ANSYS对其在不同盐密分布下的电场及电流密度进行了仿真分析。     

绝缘子污秽等级的高光谱特征优化识别技术研究

为解决传统污秽检测方法对输电线路绝缘子污闪防治的局限性,采用非接触式、高分辨率的高光谱成像技术对污秽在线检测技术进行研究。为有效提取反应污秽度的光谱特征并削弱冗余与干扰信息的影响,提出一种小波包能量谱特征优化的绝缘子污秽等级识别技术。首先,对不同污秽度的绝缘子样品的光谱图像进行背景分割,提取均匀覆污区像素点光谱均值曲线;其次,对不同图像的光强均匀度差异、环境噪声进行预处理,并通过导数变换提升不同污秽等级间的可区分性。再次,对预处理后的谱线进行小波能量谱特征提取。最后,基于所提特征建立基于支持向量机(support vector machines, SVM)的污秽等级识别模型。实验结果表明,相比于采用全波段数据或PCA特征数据作为输入,基于小波能量谱特征建立的支持向量机(SVM)污秽等级识别模型对样品识别准确率达到99.8%。#$NL关键词：关高光谱成像;绝缘子污秽等级;小波包能量谱;支持向量机#$NL中图分类号：TM933     

用盐密指导高压输电线路清扫的试验研究

文章针对110～220kV架空输电线路的防污技术,基于线路状态清扫的思想,通过对绝缘子盐密测试数据的统计分析总结出了绝缘子积污增长速率公式.并应用绝缘子污闪机理,通过对表面电导率和污闪电压与盐密相关性的试验研究,提出了绝缘子盐密控制值的估算方法和线路清扫依据.     

高海拔地区750kV线路防污闪、防雨闪措施研究

我国第1条750kV输电线路不仅处于高海拔地区，而且该地区气候条件恶劣，环境染污问题严重。根据750kV输电线路所在的高海拔地区的气候环境特点，分析了外绝缘设备在高海拔地区的污闪问题，并通过试验证实了复合绝缘子和RTV涂料技术在高海拔低气压条件下的防污闪能力，分析了高海拔地区可能出现的气象条件对硅橡胶材料憎水性的影响，发现低温和高湿度对硅橡胶憎水性的影响比低气压的影响更显著。讨论了750kV变电设备上可能出现的雨闪问题，提出了提高相关设备防雨闪能力的建议措施。     

输电线路绝缘子新型防冰涂料及其性能研究

针对当前输电线路防冰涂料低温憎水性和防冰性能的不足,提出了一种基于电热效应和冰水开关原理,具有良好憎水特性和半导电特性的的输电线路绝缘子主动式防冰涂料及其应用方式.人工气候室的试验表明,该种涂料具有良好防覆冰性能,可有效阻止冰层在输电线路绝缘子表面的形成.涂料绝缘子的雨闪、污闪耐受试验表明,涂料绝缘子在非覆冰期泄漏电流较小、损耗较小,与正常无涂料绝缘子一致,雨闪电压明显高于污闪电压,污闪电压也高于无涂料绝缘子,同时绝缘子串的工频电压分布也得到明显改善,输电线路绝缘子新型防冰涂料具有良好的综合防冰效能     

基于小波包的绝缘子污闪放电声信号特征检测

随着我国大电网的形成,电网安全就显得尤其重要,而绝缘子污闪事故严重影响着高压电网的运行安全。本文通过对绝缘子污闪放电声信号的特点分析,发现声信号与绝缘子污闪之间存在关联。将绝缘子污闪声信号进行小波包分析,得到了污闪声信号的一般特征,可以作为污闪预警可靠的判断依据。     

基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警

输电线路覆冰闪络跳闸故障是引起电网故障的重要原因之一。现有的覆冰闪络研究主要集中在绝缘子覆冰闪络电压的模型研究。一方面,闪络电压模型不能全面反映所有因素综合作用下的绝缘子闪络电压;另一方面,数据采集的误差使现有覆冰闪络电压模型的研究成果难以在覆冰闪络故障预警中直接应用。考虑到数据挖掘技术的发展,基于偏互信息法和支持向量机对覆冰闪络故障进行预警。首先,采用偏互信息法筛选出关键的因素作为输入变量。然后,建立覆冰闪络预警的支持向量机模型,对样本数据进行训练和预测。仿真结果表明,基于偏互信息法与支持向量机的覆冰闪络故障预警方法能够较为有效地预测覆冰闪络,为实际电网的覆冰闪络防御提供了参考。     

基于导线取能的绝缘子闪络定位系统的设计研制

输电线路绝缘子长期工作在高电磁场强度的野外环境中,加之大气污染、小动物攀爬、雷害、低温覆冰等客观因素,很容易发生闪络,又由于其分布范围广,致使工作人员很难及时确定闪络绝缘子的位置从而消除事故隐患。针对这一问题,对基于导线取能的绝缘子闪络远程定位系统进行了设计研制,研究结果表明能够迅速、精确地确定闪络绝缘子的位置,且具有供电电源稳定、超低功耗等优点。