典型工业粉尘地区复合绝缘子污秽成分及其闪络特性

近年来,盐城德隆镍业厂区附近数次发生输电线路外绝缘放电、污闪现象,且采用复合绝缘子后仍不能得到有效抑制,而临近的化工区却没无该情况发生。因此,本文对盐城电网辖区内镍厂、化工厂绝缘子进行污秽取样,开展了污秽化学成分分析测试,包括阴阳离子含量、不溶物元素组成、主要化合物成分等;继而基于成分分析结果,开展了混合污秽下的污闪特性试验,得到了不同污染源典型污秽成分下复合绝缘子的闪络特性。研究结果表明：化工厂和镍厂附近绝缘子污秽成分有一定的差异,体现在镍厂污秽成分含硝酸盐较多,而化工厂附近含氯盐较多;对于一大两小型复合绝缘子,其在镍厂典型污秽下的闪络梯度要比化工厂低5%-10%;对于重工业粉尘地区的外绝缘配置,建议采用一大一小型绝缘子来提高电气强度。     

基于无人机的绝缘子带电零值检测技术

为提高输电线路零值绝缘子的检测效率,利用无人机装载电场探测装置可实现免登塔带电检测。文中首先建立220 kV瓷绝缘子串1∶1仿真模型,通过Comsol有限元数值仿真,分析研究串型、路径抖动、无人机及电场探头对绝缘子串空间电场分布的影响;继而建立零值绝缘子识别方法及其后台检测系统;最后进行实验室及现场实测。研究结果表明：双联绝缘子串同时存在零值绝缘子时,其空间电场分布互不影响;无人机飞行过程中直线检测路径的偏移距离应小于50 mm;绝缘子串的空间电场分布不受无人机及电场探头影响。利用文中所提的零值绝缘子检测方法,通过无人机搭载电场探测装置,可实现零值绝缘子的现场检测。     

基于数据驱动算法和LS-SVM的输电线路覆冰预测

输电线路的严重覆冰给电网的安全生产带来了极大的危害。针对线路覆冰与气象条件的数学描述模型不能很好地反应冰厚与微气象条件的关系和基于全局数据的智能覆冰预测算法复杂、准确度低,无法实现在线预测的难题,文中采用数据驱动的思想,以矢量的方式看待覆冰样本数据,提出一种基于数据驱动算法和最小二乘支持向量机(LS-SVM)覆冰预测模型。该方法在k均值邻近算法的基础上对覆冰历史数据进行优化选择,充分利用LS-SVM需求样本数量少、训练速度快、泛化能力强等特点对输电线路覆冰模型进行快速建模。算例表明了所提算法的有效性和正确性。     

基于数字高程模型的输电线路虚拟地形绘制优化算法

针对现有输电线路仿真培训系统复杂地形和大规模场景的建模问题,研究了基于数字高程模型(DEM)的虚拟地形绘制优化算法.通过采集输电线路走廊位置和范围内的地形高程数据,结合分治算法和流水线技术实现Delaunay三角网的并行构建.并针对高斯曲面方程拟合三角形表面中的参数问题,提出了基于遗传算法的最优参数选择方法,降低了地形表面的整体误差.在Qt平台上实现了输电线路真实场景的三维可视化重构.仿真结果表明,本算法有效实现了输电线路真实地形的虚拟可视化,提高了虚拟场景的还原度和沉浸感.     

典型粉尘污染源下绝缘子积污粒径特征及其影响研究

从污秽颗粒粒径角度出发,测试分析了镍厂(金属)、化工厂两种典型粉尘污染源下绝缘子表面污秽粒径特征,并通过建立污秽颗粒沉积模型,研究了污秽颗粒粒径对积污的影响机制。结果表明:化工厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径仅为6.67μm,而镍厂地区绝缘子表面污秽颗粒平均粒径可达24.5μm;污秽颗粒粒径在20～30μm沉积率最大,因此镍厂区域内绝缘子表面积污严重;基于污秽颗粒沉积模型所得的仿真结果能够与现场积污现象互相印证,从而解释了污秽颗粒粒径对绝缘子积污的影响。     

直升机巡检航拍图像中绝缘子图像的提取算法

提出了一种新的绝缘子图像提取算法,可用于直升机智能巡检图像中绝缘子图像的提取。该算法首先将航拍得到的高分辨率玻璃绝缘子彩色图像进行RGB到HSI彩色空间的转换;然后对HSI空间的S分量,采用基于遗传算法的最大熵阈值的方法进行图像分割;接着对分割后的图像用双结构级联滤波器滤除噪声;最后用连通区域方法将分割出的绝缘子串轮廓标识出来。算例结果表明:该算法能够从背景复杂的航拍图像中完整地提取绝缘子图像,有较高的工程应用价值。     

一种新的直升机巡检系统电力线提取算法

在分析了直升机巡检航空图像中的高压电力线的特征的基础上,针对传统的边缘检测算法不能有效地提取电力线的问题,提出了一种新的直升机巡线系统电力线提取算法.首先用基于统计模型的ratio算子检测直线像素点,然后用局部Modified HT变换和全局Hough变换相结合的方法提取直线.实验结果表明,该算法能够从复杂的自然背景中完整地提取电力线,并且具有很好的噪声抑制能力,电力线完整提取率达90%.文中的研究为利用航空摄影测量的方法来获取电力线的高度提供了保障,具有较好的工程实用价值.     

电动汽车用永磁同步电机宽速域抗干扰滑模控制

针对电动汽车内置式永磁同步电机(IPMSM)的宽速域鲁棒抗扰转速跟踪问题,提出了一种高性能IPMSM非线性控制技术。其中采用最大转矩电流比(MTPA)方案和弱磁方案实现了IPMSM的宽速域运行,并通过泰勒展开对算法进行了化简。考虑消除虚拟控制器的微分噪声,引入二阶滑模微分器对其导数进行了估计,并设计了误差补偿信号。此外,为了提高系统在宽速域运行下的抗干扰能力,设计了一种扰动观测器估计负载转矩,对控制器进行了前馈补偿,并结合积分滑模控制(SMC)增强了系统的鲁棒性。最后,通过李雅普诺夫稳定性判据证明了系统的稳定性。基于FPGA搭建了IPMSM硬件在环(HIL)平台,验证了本文设计的控制器具有优异的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于Google Earth的输电线路巡视无人机三维模型可视化研究

通过Google SketchUp软件,并借助Google Earth二次开发技术,对无人机进行三维建模.讨论了GIS中三维可视化实现的几种方法,为构建无人机地面站监控系统软件奠定了基础.     

高压输电线路兴趣点巡视建模及仿真研究

采用无人机对高压输电线路进行巡检,存在操作现场危险性体育馆、可视性差等缺陷。为此,采用虚拟三维环境对高压输电线路上的兴趣点（绝缘子、金具、线路）进行建模分析,可以为巡检无人机提供优化理论数据,同时还对提高巡检作业安全具有重要意义。利用Google Earth提供的API接口,在编程环境Qt平台上对某高压输电线路进行虚拟实现,并针对用于输电线路巡检多旋翼无人机机载云台系统的姿态角进行建模分析,确定采用云台对超高压输电线路兴趣点进行检视时,云台姿态角与兴趣点之间相互关系,并在软件环境中进行仿真实验。实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。