输电线路通道树木隐患点预警平台的研发

为了提高输电线路通道树木隐患维护工作的效率,提升信息化管理水平,研发了输电线路通道树木隐患点预警平台.预警平台采用基于统计学自主开发的数学模型获取树木生长高度,采用数据库的逻辑计算模式进行隐患等级自动识别划分,并自动发送预警信息,预警信息可显示树障的种类、安全距离、隐患等级等关键数据.实际应用证明,预警平台提供了便利的树障信息获取途径,能够有效指导输电线路运维人员开展线路通道树障清理工作,保障了输电线路安全稳定运行.     

基于机载LiDAR的架空输电线路通道速生植被提取

在实际工作中巡检周期的存在,使得架空输电线路树障判定不仅需考虑现时点上树木是否满足安全距离要求,还需考虑下一个巡检周期内因树木生长而导致安全距离不足的情况。针对点云数据缺乏细致纹理,无法对树木种类进行判别,从而不能对下一个采样周期内树障变化情况进行预测的问题,提出一种基于多时序网格高度对比的速生植被提取方法。该方法将生长速度大于2 m/半年的植被视为速生植被,并基于网格化思想将输电线路通道划分为多个小网格,通过对比多期点云网格内植被点的最高高度确定网格内树木生长速度,进而实现速生植被提取。实验证明,该方法能有效区分输电线路通道中的速生植被点,对后续的树障隐患判定具有重要意义。     

架空输电线路走廊树障隐患动态管理及预警分析

为了保障输电线路安全稳定运行,开展了输电线路通道树障隐患动态管理及预警分析工作。对管辖区域的输电线路进行实地调查,建立了全网输电线路通道树障隐患资料库。通过研究典型树种的自然生长规律,提出基于贝叶斯估计法的树高生长预测模型,并建立输电线路通道树障隐患动态管理及预警分析系统,实现了树障风险的动态评估和树障隐患的及时预警。应用效果表明,该系统树障隐患预警准确、及时,预警地点与现场实测基本吻合,可为线路运维单位制订树障隐患消除策略提供参考依据。     

架空输电线路通道树障隐患数据分析及管控建议

为了实现对树障隐患的精细化管理,对输电运维系统中的架空输电线路树障隐患数据进行分析。利用计算机编制科学的分析算法,发现了树木逆生长、树木长期不长等异常的隐患记录,通过进一步分析,查明异常数据出现的原因,并提出管控措施,同时针对数据库存在的问题提出有效的建议。     

配电线路树障隐患预测研究

针对树障隐患严重威胁配电线路安全运行的问题,对广东地区配电线路走廊内的典型树种进行调查研究,建立以理查德方程为基础的树高生长预测模型,相关偏差检验结果表明模型精度较高,能精确预测未来一段时间内的树木高度,结合导线弧垂模型,计算不同负荷情况下的导线弧垂大小,建立了树线净空距离模型,通过预测导线与树木的净空距离,实现了树障隐患实时检测和树障风险评估与预测的功能,避免了由树木生长过高和导线弧垂增大所引起的树木闪络故障发生,保障了配电线路安全稳定运行.     

输电线路树障隐患预放电特征模拟试验研究

输电线路作为电力系统的重要组成部分,其安全运行直接关系着电网供电可靠性。在实际运行过程中,线路走廊内的树木是输电线路极大的安全隐患,不断生长的树木造成输电线路发生闪络、跳闸事故。如何及时发现、处理和预防树障以保障电力安全供应成为电力运维人员关注的焦点。为此,本文搭建了输电线路树障隐患预放电模拟试验测试平台,研究得到不同阶段树障预放电过程的特征参数,为构建输电线路故障数据库实现智能识别提供了参考。     

基于无人机航空摄影的输电线路树障巡视

目前输电线路树障巡视主要采用人工巡视的方法,通过目测树木与输电线路的距离判断树障等级和严重程度,巡视效率低下且精度不能满足要求.采用基于无人机航空摄影技术的树障巡视方法,既能大幅缩短巡视时间、提高巡视效率,又能减少因目测方式中主观因素对精度的影响,提高树障距离量测的精度.     

机载LiDAR测量技术在输电运维中的应用

输电线路运维是输电管理的重要环节,传统输电线路巡检依靠人巡为主机巡为辅的作业模式,其巡线测量精度、准确率、时间周期长难以保证。当前机巡作业在一定程度上缓解了运维压力,解决输电线路通道大致情况的检查,但仍未实现树障的精确巡检,机载LiDAR技术的出现使得输电运维模式得以改善,其作为新兴测量手段使输电通道危险点精准测量检测成为可能。文章探讨了传统输电线路运维存在的工作效率、安全度及作业强度等问题,结合机载LiDAR的特点研究该技术在电力工程勘测成图及输电通道危险点检测分析领域技术实现流程与应用情况,以及激光点云数据快速处理与分类,实现对输电通道环境的及飞及测,探讨进一步提升运维应急抢险反应速度和隐患判定的精度,以减少运维人工巡线的投入,提高运维效率。     

线激光清除输电线路树障温度场和应力场分析

输电线路树障会导致线路跳闸等故障,是线路运行的重大隐患之一。采用线激光进行清障工作可以大大提高效率。针对6种不同的树木,进行Ansys有限元仿真,研究线激光作用下6种树木的温度场和应力场的变化规律,并进行了线激光清除树障实验。结果表明,激光清除树障时,激光照射中心点温度上升速率随加热时间的延长逐渐减缓。在温度很高的情况下,热导系数的大小决定了树木表面温度的大小,热导系数越小,树木的表面温度越高。激光清障过程中,激光热量的集中照射在树木上会导致树木上产生较大的热应力,这种应力会使得树木产生形变、断裂。在激光清除树障实验过程中,30 s内可清除直径为6 cm的树枝,激光应用于清障工作有很高的效率。此研究成果为线激光清除树障提供了依据。     

基于改进U-net语义分割遥感影像的线路走廊隐患检测方法北大核心CSCD

输电线路的安全运行常受到违章建筑、树障、大型违章施工车辆等线路走廊隐患的威胁。针对当前线路走廊隐患检测手段工作条件受限、监测范围小、准确率不高的问题,提出了一种改进的U-net语义分割网络的遥感影像线路走廊隐患检测方法,基于少量卫星遥感影像数据训练模型,实现了线路走廊隐患快速准确检测,准确率为85%。实验结果显示,该方法对于违章建筑、树木和大型违章施工车辆均具有良好的检测效果,提升了输电线路走廊隐患智能化检测水平。     

基于无人机激光雷达技术的输电线路走廊清理方法

根据输电线路运维要求,提出了一种基于无人机激光雷达技术的输电线路走廊清理方法。首先采用自适应滤波法对无人机激光雷达点云数据中的地面进行分离,然后根据点云邻域内的点集组成的协方差矩阵奇异值构成的维度特征和方向特征对导地线、杆塔和典型地物进行分类。再通过悬链线方程建立输电线路三维模型,并基于网格剖分方法计算输电走廊中地物与输电线路导线的距离,最后根据规程对不满足安全距离要求的树木和建筑自动计算得出清理区域。将自动计算结果与人工计算分析结果进行了比对,验证了提出方法的准确性和有效性。结果表明,提出的走廊清理方法具有误差小和效率高的特点,且利于输电线路运维工作。     

基于无人机载LiDAR的输电线路树障单木识别

树障是高压输电线路在复杂山区植被茂密区域运行所面临的主要安全威胁之一,不同树种生长周期不同,一定时间内的树障风险也不同。为了大范围准确识别林区的树木种类,文中提出了一种基于机载雷达测量技术的树木种类快速识别方法。首先利用机载雷达对输电线路地区地面进行快速点云数据获取,并且预处理数据得到单棵树木的冠层点云;随后建立冠层的空间属性点云特征量,包括树冠高度、树冠体积、树冠点云密度、冠层激光反射强度以及树冠形貌特征;最后根据树木的空间点云特征建立树木的种类K均值聚类识别模型。结果表明：对于该地区生长的树木,5种空间点云特征具有良好的识别效果,最终建立的树木种类K均值聚类识别模型对于验证数据的准确率达到了85.9%,Kappa系数0.812。输电线路下方植被种类的快速识别对于树障风险评估和预警具有重要意义。     

线激光清除架空线路树障时温度和效率分析

架空线路树障会引起线路跳闸故障,是线路运行的重大隐患。采用高能激光清除架空输电线路下方树障是一种安全有效的清障方式。以6种典型树木类型为研究对象,建立有限元模型,分析点、线激光作用下6种树木的温度分布规律及灼烧效率并进行了点、线激光灼烧实验。结果表明,线激光照射时,树木表面温度从光斑中心向光斑边缘急剧降低,仅在灼烧中心区域热效应明显,光斑中心温度上升速率随加热时间逐渐减缓。同样时间内,泡桐相较于其他5种树木的温度最大,15 s时最高温度达到1259.20 ℃。激光器输出功率相同时,点激光平均灼烧速度为0.37 mm/s,线激光为5.45 mm/s,实验对比发现线激光效率为点激光效率的6.53~8.45倍,线激光平均灼烧速度明显大于点激光,此研究成果为线激光器应用于清障工作提供了重要依据。     

组合激光雷达系统在输电线路测量中的应用

针对传统人工测量输电线路方法精度与效率较低的问题,提出一种机载激光雷达系统与地面激光扫描仪协同工作的组合激光雷达系统进行输电线路测量。机载激光雷达系统负责输电线路走廊点云数据的采集,地面激光扫描仪负责电塔高精度点云数据的采集,通过计算两个坐标系之间的旋转矩阵与平移向量,实现两组点云数据的融合。在张北500KV高压输电线路工程中进行应用试验,试验结果表明,该系统可以高效、准确地实现输电线路走廊中危险点的检测以及电力塔的倾斜度与变形监测,具有一定的实用价值。     

热处理对聚乙烯材料中电树发展的影响

电树与半结晶材料的形态结构有着密切的关系。在本文中,首先通过两种不同的热处理方式：（1）自然冷却,（2）急冷对高密度聚乙烯和低密度聚乙烯薄膜进行处理,然后,在不同的实验条件下测量电树的发展速度和长度。通过试验,我们发现尽管高密度聚乙烯比低密度聚乙烯有更高的结晶度和更大的球晶尺寸,并在电树起始阶段表现出高阻性,但电树在前者中的发展比在后者中容易。据此,我们推测,材料的形态结构对于电树的发生和电树的发展有着不同的影响。     

交联聚乙烯电缆中的水树

水树对交联聚乙烯电缆运行寿命有害。本文通过在交联聚乙烯绝缘料试片和原尺寸交联聚乙烯电缆上进行的加速水树引发试验,观察研究水树枝的生长特性,比较二种不同交联方法对水树生长的影响。最后探讨了形成水树的可能机理。     

基于局部密度的最小生成树聚类算法及其在电力大数据的应用

电力大数据主要来源于电力生产和电能使用的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节,,如何运用这些数据提高电力管理工作的智能化水平已经成为相关电力环节十分重要的研究课题之一。但现有电力大数据中用到的聚类方法却不能发现任意形状的数据集聚类类别(即类簇),这影响了电力大数据在应用中的计算精度与计算时长。因此提出了一种新的算法,即使用局部密度峰值和基于共享邻点的距离,更好地结合了密度与距离的关系,表示出数据之间的差异。使用局部密度峰值并用基于共享邻点的距离来构造最小生成树,然后重复切割最长的边,直到找到给定数量的簇。在电力大数据应用上的实验结果表明,该算法在具有良好的效果。     

机械应力与电压频率对XLPE电缆电树的影响

实验研究了机械应力和电压频率对 XL PE电缆绝缘中电树枝起始特性、生长特性及电树枝结构的影响。研究发现 ,与不含应力试样相比 ,含有机械应力的 XL PE试样中电树枝的引发时间短 ,生长速度快 ,且低频下生长的电树枝常有类似于松树枝的结构 ,高频下均为单纯稠密枝状结构。无应力试样中低频电树枝则为枝状或枝状与局部丛林状共存的混合结构。     

基于光谱和雷达的输电线路树障遥测技术研究

输电线路树障是威胁输电网安全运行的重要因素,为实现输电线路树障的高效、广域监测,文中研究了基于高光谱图像的输电线路树障区域植被类型识别以及基于雷达卫星影像的输电线路植被高度检测。首先通过机载高光谱识别树障分布区域,完成了航拍图像的树障区域类型识别,选取输电线路验证了高光谱用于树障区域植被类型识别的可行性。然后,研究了一种改进三阶段植被高度反演算法,基于算法提出了一种输电线路植被高度检测方法,利用SAR影像数据,结合植被类型识别结果进行了工程应用分析。结果表明：高光谱识别输电线路植被准确率最高可达97.5%,SAR影像检测植被高度精度最高可达86.72%,文中方法能较准确地检测输电线路树障植被类型及高度。     

±800kV直流输电线路对邻近树木影响的研究

通过试验,确定±800kV直流输电线路极导线与树木之间的最小距离,对于线路设计、建设、保护环境和控制工程投资具有重要意义。为此分析了国内外输电线路对树木影响的研究现状,制定出试验方法。选择30种不同树木,在特高压直流试验线段下,进行±800 kV直流输电线路对树木短期影响的试验,获得了树木出现明显电晕时树木与极导线之间的距离。在试验线段下种植90棵树木,进行了±800 kV直流输电线路对树木长期影响的试验,获得了烧伤树木与极导线之间的距离。根据试验结果,综合考虑试验中树木烧伤、树木出现明显电晕和极导线下方空间合成电场分布特点,给出了±800 kV直流线路极导线与树木之间最小垂直距离的建议。