基于大数据分析的关键输电通道区段外破风险智能评估方法研究

文章对2013-2017年间我国东部典型500kV关键输电线路外力破坏大数据进行聚合分析,总结线路外破特点规律并评估现有防外破技术有效性和适用性。对关键输电通道外力破坏的空间分布和时间分布进行总结,归纳外力破坏对于不同电压等级线路的风险特点,讨论关键输电通道外力破坏风险有效控制的理论和方法,最终提出基于气象、雷害定位和视频图像处理技术的智能外破风险预估机制,实现预估线路抗风险能力、输出线路风险评价以及线路动态状态的功能。     

机制砂施工的质量控制

介绍了生产机制砂的质量控制方法。针对机制砂和容易出现的工程质量缺陷，采取了相应的技术措施和施工工艺，保证了工程的施工质量。     

220 kV交联海缆的低频载流能力及温度场分布仿真研究

柔性低频输电系统在提升输电容量、减小线路充电无功、改善输电通道末端电压质量等方面具有优越性，可以有效满足中、远距离海上风电高效汇集送出等迫切需求。为研究海底电缆在低频条件下的运行特性，本文搭建了考虑外界敷设环境影响下的220 kV交联聚乙烯电-磁-热-流多物理场耦合有限元仿真模型，分析了不同敷设段中50 Hz和20 Hz频率下运行的海底电缆稳态载流量和温度场分布情况，并基于IEC 60287:1995建立的海底电缆稳态热路模型和低频海缆发热仿真的典型案例，对有限元仿真进行验证。结果表明：在陆地段、入海段和海底段等不同敷设环境下，仿真模型的载流量和温度场分布计算结果与IEC解析公式的相对误差都在3%以内，表明本文提出的220 kV交联电缆温度场仿真模型具有较好的准确性和有效性；频率降低可以减小线芯交流电阻值、改善电缆导体中的电流分布、减小电缆各部分的运行损耗，从而降低电缆的整体运行温度，有利提升电缆的传输容量。     

可替代型气制变压器油中流注分叉特性及其机理研究

以基于天然气制油技术的异构非环烷基变压器油和传统的环烷基变压器油作为研究对象，在正极性雷电冲击电压下对25 mm针-板电极结构中的油中流注分叉形态进行了观测。对获取的流注放电图像进行多重分形分析，求取多重分形参量作为流注分叉模式的分类评价指标。结果表明：当外加电压低于加速电压时，两种油样中流注分叉过程均可归为侧枝和主枝平稳增长分别占主导的两阶段模型；当外加电压高于加速电压时，环烷基油中流注分叉过程为侧枝平稳增长、主枝平稳增长和跃迁式增长分别占主导的三阶段模型，而气制油中流注分叉过程只包含主枝平稳增长和跃迁式增长两个阶段。进一步的理论分析表明，气制油成分较高的电离能导致空间电荷与原生电场的博弈效应减弱是造成其在加速电压下流注分叉模型发生突变的主要原因。     

基于Mask R-CNN与改进BP神经网络联合算法的变压器套管红外热故障诊断

为解决传统图像类算法在变压器套管状态诊断时存在的效率低、准确度不高以及复杂背景下变电设备目标识别困难等问题，提出了将Mask R-CNN与改进BP神经网络相结合的套管红外图像状态诊断方法。首先，利用Mask R-CNN解决套管红外图像背景复杂时分割困难的问题；其次，基于灰度特征的特征量提取方案，实现对红外伪彩图特征量的提取；最后，引入粒子群优化BP神经网络（PSO-BP）算法对变压器套管特征进行分类识别。实验结果表明，该方法对红外图像中套管的运行状态具有较好的检测效果，对套管中介质损耗故障、接头故障和漏油故障的故障诊断准确率分别可达100.0%、88.9%和96.3%，平均准确率达到93.518%，优于传统BP算法和支撑向量机（SVM）算法。     

基于GIC对电网变压器偏磁特性的研究

为研究地磁暴产生的地磁感应电流(GIC)对变压器励磁特性的影响,以中国安徽地区的蒙城观测台所测得地磁波动数据和皖南地区大地土壤电阻率参数为基础,建立该地区交流网架模型,基于平面波法计算得到地磁暴期间地磁场和地磁感应电流(GIC)分布,并通过变压器UMEC模型,分析GIC对所分析地区变压器励磁特性的影响,利用CDEGS实现地磁场、电力系统网架与GIC侵害变压器的联合仿真,进一步确定地磁暴期间GIC计算与风险评估.结果表明:受强太阳风暴的影响,地磁暴对所分析地区交流电网造成强烈冲击影响,其电网中所感应到的GIC要比直流输电的影响大得多,同时造成变压器励磁电流的峰值增大.文中所提方法能够为电力系统中GIC的计算与其对变压器偏磁特性的影响提供参考.     

大城市特高压输电系统与输油管道共通道现象的研究

针对城市建设发展过程中不断出现输电系统与油气管道共通道的现象,工程在安全距离建设标准上存在难以调和的问题,本文基于上海某±800 kV直流输电线路,高压直流接地极与输油管道距离过近的实例,提供了一种工程实际的解决思路:通过长期现场调研下的多次实测,并将实测值与模型计算值不断迭代优化,分别确保实测值与CDEGS模型搭建的...     

基于内部机械振动数据表观化映射的抽蓄主变运行状态智能识别方法研究

对一台500kV/360MVA抽蓄主变油箱表面测点振动信号进行采集,拟合了箱体表面在各种工况下的振动云图,仿真了内部机械振动通过变压器油传递到油箱壁上的表面压力云图,并利用支持向量机(SVM)进行了变压器运行状态识别与分析.     

基于改进Mask R-CNN的输电线路防外破目标检测方法研究

随着现代电力系统的不断发展,电网规模越来越大,外破原因引发的故障已经成为架空输电线路故障的主要原因之一。在架空输电线路视频监控中,使用传统的边界框式目标检测方法进行外破预警时,误报或漏报的情况时有发生。掩模实例分割神经网络(Mask-RCNN)训练时使用的像素级掩模标注数据集成本较高,限制了该算法的大规模应用。针对这些问题,将改进的Mask-RCNN网络应用到输电线路外破目标检测领域,在数据集标注过程中,使用边界框标注代替部分掩模标注。训练时,将检测分支的特征迁移到掩模分支。实验结果表明,改进后的算法能够在掩模标注样本占比80%的条件下,对常见外破类别的平均识别准确率高于91%,为输电线路外破隐患的准确识别与分割提供了一种可行的思路。     

多风速段下低风阻导线抗风能力实验分析及 导线截面结构参数优化

低风阻导线具有能降低导线所受风载荷、减小输电线路杆塔所受风压的优点。前期研究发现改变低风阻导线截面凹槽参数会对导线抗风能力造成一定影响,但针对具体的导线截面结构优化并无深入研究。以四种不同截面形状的低风阻导线为研究对象,在风洞试验条件下探究了导线风阻系数在不同风速段中的变化规律,并利用基于最小二乘的多项式曲面拟合对风阻系数与截面结构参数之间的相关性进行回归分析。研究结果表明：在低风速10~20 m/s区间内,导线风阻系数随导线截面粗糙度增加而线性递增。在中高风速20~60 m/s区间内,导线风阻系数由截面凹槽数量与凹槽半径构成的双变量二次函数决定。通过求解函数最小值可以获得低风阻导线的优化截面结构参数。基于纳维-斯托克斯方程在COMSOL有限元软件中模拟了优化导线模型与普通低风阻导线模型在多风速段中的流场变化情况,验证了本次拟合结果的有效性。