电力系统虚拟现实场景开发研究

电力系统仿真培训是提高操作人员素质，保证电力系统安全，有效运行的重要手段之一，将虚拟现实技术引入电力系统的培训系统，能给培训系统增添真实感和沉浸感。虚拟现实技术结合了计算机图形学、多媒体技术、人机交互技术等，是仿真技术的高级发展和突破。本文主要叙述了在微机上初步实现电力系统虚拟环境三维场景显示和三维声音回放的方法。以及ＯｐｅｎＧＬ、ＯｐｅｎＩｎｖｅｎｔｏｒ、３ＤＳｔｕｄｉｏＭＡＸ等关键技术和软件。     

探讨基于虚拟现实技术的变电站三维仿真技术

为了提高变电站仿真培训的水平,采用虚拟现实建模语言(VRML)建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术,为变电站仿真系统构造虚拟环境,能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站结合起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来了技术飞跃。     

ERDAS环境下线路三维场景建立方法

为了完善电力选线工作,方便对线路路径进行宏观决策,实现对电力线路走廊的整体把控,运用三维虚拟现实数据的技术,构建线路走廊的三维漫游场景,在电力线路选线中将发挥重要作用。本研究结合航测生产的正射影像图和数字高程模型等数据,基于ERDAS IMAGINE遥感图像处理软件的虚拟地理信息系统(VIRTUAL GIS)模块,探索研究构建线路走廊的三维漫游场景及动画制作的技术,为电力选线提供更直观的可视化平台,并就实现过程中遇到的关键性问题进行探讨。     

高压架空输电线舞动监测系统

输电线舞动严重时会导致杆塔倒塌,甚至发生事故。该文采用微加速度传感器,研究了高压架空输电线舞动远程监测系统。系统采用新型微加速度传感器测量导线舞动的实时数据,通过无线GSM传输模块将数据发送至上位机。上位机对信号进行采集、滤波、积分等处理。系统采用最小二乘法（LMS）进行去趋势项处理,完成对加速度信号的积分修正,得到准确的舞动信息数据。采用该系统在实验室进行了测试试验,测试系统测量的准确性。试验结果表明,LMS能有效去除信号趋势项,对于模拟的输电线舞动信号,系统能够进行有效报警。     

架空输电线舞动的计算机仿真

为建立导线舞动的计算机仿真模型,研究导线舞动以及制定防舞措施,利用目前比较全面反映导线舞动特性的三自由度(3DOF)线路舞动模型,同时通过计算流体力学研究了典型覆冰导线的空气动力特性并得出其空气动力特性典线。基于上述导线动力模型和空气动力典线,设计了导线舞动的仿真计算程序。利用该程序对4分裂导线(包括子导线间隔棒)建立模型并进行舞动的动态仿真,同时输出导线舞动仿真的三维图像,从中可以形象直观地看到舞动的发展过程,为舞动特性研究以及防舞装置、防舞措施的研究提供了一个有力工具。通过该程序的扩展模块还可对各种防舞装置的防舞效果进行动态仿真。     

基于加速度传感器的输电线舞动监测系统

为了预防输电线舞动,减少因输电线舞动造成的损失,研制了一套基于加速度传感器的远程无线输电线舞动监测系统.该系统由加速度传感器、无线GSM模块、数据采集终端组成.其中,利用加速度传感器可以准确测量输电导线舞动的振幅,利用GSM模块可以将测得的数据无线传输到值班监控机上.在实验室的模拟实验中,该系统能准确的监测并测量输电导线的舞动振幅.实验结果表明,研制的输电线舞动监测系统价格便宜、操作简单、结构紧凑,性能能够满足输电线舞动监测的需要.     

输电导线舞动仿真的虚拟再现技术研究

结合输电导线舞动仿真分析与计算系统的要求,并综合考虑线路工程应用中的实际环境,构建输电导线舞动仿真的虚拟现实再现的总体框架,开发并实现了基于虚拟现实技术的输电线路舞动仿真场景、节点运动轨迹的实时仿真再现场景、舞动全过程振型再现场景,以及节点振幅的全时间历程场景,并对不同防舞装置和不同防舞方案的设计开发了相应的虚拟现实应用界面,具有良好的人机互动,操作简单,使用方便.     

输电线路虚拟三维场景建模方法研究与实现

输电线路稳定性对电网可靠运行具有重要影响,实现输电线路可视化管理有助于维护输电线路安全稳定运行。首先详细介绍了虚拟三维场景的主要建模方法及优缺点。在分析输电线路自身特点基础上,设计并实现输电线路虚拟三维场景。其次采用了基于虚拟现实建模语言的输电线路模型优化方法,实验结果表明优化后模型数据量大大减少。最后借助第三方编程语言,初步完成输电线路可视化管理系统主界面的搭建,该系统在输电线路安全运行管理上具有良好的应用前景。     

辽宁电网输电线路舞动区域划分及舞动分布图绘制的研究

对辽宁电网近10年66 kV及以上电压等级架空输电线路覆冰舞动情况进行统计分析,并结合辽宁省地理、气候特点,采用发生频率法对辽宁电网输电线路舞动区域进行划分,绘制舞动分布图,以此指导辽宁电网输电线路舞动治理工作.     

输电线路导线舞动问题的探讨

一、前言500kV 线路投运后,陆续发生程度不同的舞动现象,由于导线舞动使线夹船体止住销钉被切断,跨越塔导线悬垂线夹的船体脱位,舞动磨损船体处的护线条和导线铝股、钢芯等,这些都影响线路安全运行。     

微地形对输电线路舞动的影响

分析了微地形对输电线路舞动的影响,建立了输电导线动力学模型及相应微地形下的流场模型。对存在微地形影响的某实际输电线路进行了动力学仿真分析,仿真结果与实际观察一致。对比分析了有、无微地形影响的仿真结果,发现微地形对于输电线路舞动的振型、振幅等特征具有显著影响。     

输电线路导线舞动及其防治

分析了输电线路导线舞动造成的危害形态和导线舞动发生的因素 ,认为一定的风速风向及导线迎风面覆冰增加是舞动的原因 ,加强观测确定舞动易发地区 ,并相应改进铁塔紧固方式加大导线间距 ,加装相间间隔棒均可减少导线舞动的损害。     

架空输电线路舞动及防范对策初探

文章对2010年初孝感电网发生的架空输电线路舞动情况进行了介绍,并针对此次舞动发生的原因进行了分析,同时介绍了孝感电网所采取的舞动防治对策和效果.     

基于模糊理论的输电线舞动状态评估

针对输电线导线舞动状态评估具有模糊性和随机性的特点,分析了影响输电线舞动状态的因素,根据已有的研究成果和专家经验,从输电线舞动状态评估的需要以及实际可操作性出发,选择适当的指标来尽量全面、准确地评估导线舞动状态,提出了基于模糊理论的输电线舞动状态综合评判,建立了包含导线舞动振幅、舞动频率、风参数、覆冰厚度等因素的评估指标体系。首先应用模糊层次分析法确定各指标的常权,然后引入基于均衡函数的变权模式,对常权进行修正得到变权;各因素数值进行归一化处理后,选取了不同的模糊函数分布来确定各指标的隶属度函数,确保了模糊评判矩阵的准确度;选用加权平均型的模糊算子进行模糊综合评判。通过实例分析证明,基于模糊理论的输电线舞动状态评估方法是合理、可行的。     

输电线路导线舞动的国内外研究现状

基于大量文献分析总结了输电导线舞动的形成因素、舞动机理、防舞措施及舞动试验研究方法。结果表明:导线的舞动主要取决于覆冰、风激励、线路结构和参数;Hartog垂直及Nigol扭转舞动机理目前应用较广泛但不能解释各种类型的舞动现象;采取避舞、抗舞和抑舞措施可有效防止舞动危害;风洞和试验线路的试验是舞动研究的2种重要方法。最后提出了导线舞动研究中尚待解决的问题和进一步研究方向。     

架空输电线路的舞动及其防治

2000年后我国几乎每年都发生较严重的舞动事故。2008年初河南、湖北、江西、湖南等省出现的大规模舞动,还呈现出舞动区域扩大、持续时间长等新特点。文章概述了我国输电线路舞动情况,介绍了2008年初的舞动情况,指出我国在舞动防治中多采取“避、抗、防”等综合防治措施,同时对不同电压等级、不同特点输电线路所采用的防舞装置及其特点进行了分析。     

基于灰色聚类分析的输电线路舞动分级预警方案

输电线路舞动灾害会造成严重的电网安全事故和经济损失。为了对舞动事故的发生进行预警,提出了一种基于灰色聚类分析的输电线路舞动分级预警方案。根据舞动发生的主要原因,从气象因素、风的激励和线路结构因素三个方面建立影响输电线路舞动的指标体系,并采用层次分析法计算指标权重。采用灰色聚类分析进行舞动分级预警方案设计,由白化权函数和指标权重值计算综合聚类系数,并根据其最大值判断舞动状态。对算例的计算结果与实际舞动状态吻合程度较高。本文的预警方案可以为舞动灾害的防治提供借鉴和参考。     

基于单目视觉分析方法的输电线路舞动测量

把单目视觉分析方法应用于输电线路舞动测量中,通过在舞动试验机和小档距试验线路上的对比试验,表明该方法测量精度较高,频率测量误差优于1%,幅值优于3%,证明了单目视觉分析方法在输电线路舞动测量方面的适用性和有效性。同时,采用该方法对500 kV真型试验线路的2次舞动事件进行了分析,得出了500 kV真型试验线路2次舞动的舞动幅值、频率和阶次等主要特征参数及线路舞动动态轨迹、特征点二维断面图,可以为500 kV输电线路结构和防舞装置设计提供参考数据。所研究的方法和得出的结论为如何防治舞动提供了基础方法和数据支持。