基于新一代天气雷达组网监测的输电线路山火自动识别算法研究

为克服卫星和图像监测等方法在输电线路山火监测告警中存在的不足,提出一种基于新一代天气雷达组网监测的输电线路山火自动识别算法。从某地区历史山火的新一代天气雷达回波数据样本库出发,分析山火的新一代天气雷达回波特征,建立山火雷达回波的特征量集合并提出阈值判据。采用四邻域法对山火回波块进行快速识别,通过滤除背景杂波提高山火回波识别准确率,结合多线程并行分析方法,实现多部雷达组网对山火的自动识别;基于改进型杆塔定位方法,实现受山火影响的输电线路杆塔快速定位与告警。该算法在某省级电网中的应用表明其晴好天气下的识别准确率接近80%,为输电线路山火的监测告警提供一种新手段,可与卫星监测方法互为验证和补充。     

架空输电线路走廊防山火综合监测系统实现与应用

为降低电网山火跳闸事故率、缓解电网防山火的严峻形势,实现山火重点防范区域内输电线路走廊环境的实时监测与监控,笔者开展了输电线路走廊防山火综合监测技术的研究应用.提出了利用H.264视频监控、智能传感、无线通信和太阳能供电技术,对山火重点防范区域内的线路走廊环境状况进行实时监测与监控;同时,通过在后台与广东卫星接收站实现影像共享,利用卫星遥感影像技术能够对整个区域大范围内的任意角落进行遥感定时监控,从而实现输电网的立体式监测与实时监控.笔者研究成果的应用表明,能够为最短时间内制定最佳山火抢救方案提供技术支持,对提高电网山火应对能力、降低输电线路山火跳闸事故率具有一定意义.     

山火灾害引发的输电线路跳闸风险实时分析方法及应用

近年来,山火灾害已成为输电线路跳闸停运的重要原因之一。现有的山火监测方法无法广域实时监测火点和获取线路所处微地形区域的小尺度气象数据,从而难以准确实时地分析山火条件下线路跳闸风险。据此,该文提出一种考虑山火灾害的输电线路跳闸风险实时分析方法。首先,基于同步卫星技术实现了输电线路附近山火的实时监测,其次,提出了多重嵌套的中小尺度气象预报模式以解决气象数值预测精确度与时效性的矛盾,再次,提出了综合考虑降水、植被、风场等各种环境因素的线路跳闸概率实时计算模型,最后,以湖南省历史山火高发期的案例验证了模型的准确性,结果表明,该方法能够实时、准确地分析输电线路山火跳闸风险,为大范围山火灾害下电网的安全运行和应急处置提供重要的数据支撑。     

输电线路山火监测预警系统的研究及应用

研发了输电线路山火监测预警系统并成功应用于多省市跨区电网线路。介绍了火点监测基本原理,给出了基于卫星遥感的输电线路山火监测与预警系统硬件和软件架构及其组成功能。为提高火点判识准确度,提出一种火点判断阈值自适应算法;提出了火点与杆塔距离优化算法,减少杆塔距离计算量。研制的输电线路山火监测与预警系统成功应用于多省市跨区电网。应用结果表明,研制的输电线路大范围山火监测系统能准确有效地监测输电线路山火并及时发布预警信息,有利于提高电网抵御山火灾害能力。     

基于多特征融合的输电线路山火识别预警系统设计与实现

为了实现对输电线路山火的实时监控和预警,研发了基于多特征融合的输电线路山火识别预警系统。从视频图像序列中提取山火图像的颜色特征、纹理特征及面积特征,采用模糊C均值(fuzzy C-means,FCM)聚类算法将3个特征进行多特征融合来检测视频图像中的山火,计算燃烧面积并划分危险等级。采用C/C++语言将山火识别算法封装到输电线路智能视频监控装置的数字信号处理器(digital signal processor,DSP)中,实现后台控制中心对输电线路山火险情的实时监测识别和预警。实际应用测试结果表明,该系统运行效率高、稳定性强,识别精度可达97%以上。     

基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型

山火灾害易诱发架空输电线路跳闸事故,严重危害电网的正常稳定运行。为降低山火灾害对电网运行的影响,提高架空输电线路山火防治水平,本文提出了一种基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型。该模型首先在森林火险气象指数的基础上,综合考虑地表燃烧因子和历史火情因子的影响,构建了输电线路山火风险等级评估指标体系;然后结合专家评分采用图模型和最优理论降低赋权中的主观随意性,确定了各因子权重系数,并利用3 km×3 km分辨率的降水预报数据对山火风险等级进行修正,实现了输电线路山火风险等级预测;最后以南方电网山火高发期卫星监测热点分布情况,验证了所提方法的准确性。该方法目前已成功应用于南方电网山火监测预警中心,可指导输电运维人员提前巡查重点隐患线路,降低架空输电线路山火跳闸风险,提高电网安全稳定性能。     

基于Himawari-8静止气象卫星的输电线路山火监测与告警技术

传统基于极轨卫星的输电线路山火监测技术受卫星过境时间的限制,无法实现对广域输电线路走廊进行24h不间断山火监测。为此,基于Himawari-8静止气象卫星提出了一种24h不间断输电线路山火监测与告警技术。为保证火点判识算法具有较高的准确率和良好的普适性,综合考虑太阳高度角、非植被像元和云像元对火点判识的影响,提出了一种基于自适应动态阈值的火点判识算法。另一方面,预先将输电线路杆塔信息和告警等级以网格形式进行储存以提高告警效率。一旦在网格内监测到火点,则自动向输电运维人员推送受影响的线路杆塔信息和告警等级。所提技术已应用于南方某省级电网输电线路山火监测系统,实现了全天时输电线路山火监测以及快速准确地发布告警信息,使得该电网连续3年(2017—2019)在用火高发的清明节期间未发生输电线路山火跳闸事故。     

输电线路运行安全影响因素分析及防治措施

输电线路覆盖区域广阔,特别是超、特高压线路输电距离长且有的重要通道密集布置多回线路,沿途气象、地理环境复杂,在极端气候条件下线路跳闸对电网的运行安全可能产生严重的影响。为了分析线路运行安全影响因素及防治措施,在统计近年来高压输电线路跳闸率和运行故障的基础上,分析雷击、冰害、山火、风偏、污闪等主要故障形式及其特点,在此基础上提出了针对性的防治措施,在总结线路运维技术和需求的基础上提出了今后的研究思路和发展方向。分析表明雷击仍然是影响线路运行安全的重要因素,而山火和冰害引发跳闸有增加的趋势,污闪跳闸则得到了有效的控制。针对不同跳闸给出了具体的防治措施,如山火故障,需要从通道规划、巡防、监测、预警、预判、应急运行等多种措施着手,减少山火对线路安全运行的影响。有必要在运维大数据综合分析、自动化检测装置和机械化检修设备、多种监测方式相结合的一体化监测系统和输电线路一体化运维体系等方面开展研究,使感知监测、状态分析、检修维护形成一个互动、整体、高效、智能化的运维体系。     

基于激光雷达技术的输电线路山火监测方法研究

文中阐述了山火对输电线路产生的影响,简述了输电线路山火监测技术的研究现状,针对目前输电线路山火监测方案存在的不足,提出采用激光雷达系统监测输电线路山火的方案。文中从激光雷达监测原理出发,分析了激光雷达系统在监测输电线路上引发的山火具有一定的有效性,并通过模拟实验验证了激光雷达系统可用于输电线路上山火的监测。进一步依据激光雷达系统存在盲区的特点,从理论上推导了激光雷达在用于输电线路山火监测时的最优安装位置。     

输电线路走廊山火监测技术研究与应用

针对山火导致的输电线路跳闸故障多发且防治困难的问题,进行了输电线路走廊山火监测技术的比对与分析,探讨了各种监测手段的技术特点和应用范围.基于卫星遥感林火监测技术,开发了广西电网输电线路走廊山火监测系统,实现了输电线路周边的火情发现及输电线路运行的火险告警.系统投入运行两年来,累计及时、准确告警输电线路走廊山火险情20余条次,取得了较好的监测效果.     

输电线路用防外力监测装置

设计了一种基于军工级微波雷达技术的输电线路防外力监测装置。该装置的特点在于它除了具备杆塔防盗功能外,还具备了架空导线的防外力监测功能。此外,监测装置还具有视频联动监控、现场声光警示、远程无线监控等功能。该技术的应用能够有效降低输电线路外力破坏事故的发生,保障电网的安全运行。     

山火预警技术在输电线路的应用现状

简述了输电线路监测山火的意义和必要性,分析了山火导致输电线路跳闸的机理。将目前应用于输电线路山火监测的方法分为两种:一种是宏观的、大范围的卫星遥感山火监测技术,另一种是局部的、小范围的传感器网络监测技术。综合分析了目前预警方法和对应算法的应用原理,详细分析和比较了现有预警方案的优点和不足之处。由于可借鉴的山火历史数据少,且输电线路监测环境恶劣,更应注重预警模型以及算法的配合。总结了山火预警技术在输电线路上应用尚未解决的诸多问题,研究更适合于输电线路运行环境的山火预警技术是未来的发展方向。     

山火条件下架空输电线路闪络及监测技术的研究现状分析

简述了山火条件下对输电线路闪络机理展开研究的必要性。介绍了山火灾害影响因素,总结了山火条件下架空输电线路闪络机理的研究现状,包括对现有试验方法进行分析探讨,接着综述了目前应用于输电线路的山火监测方法及其存在的问题,提出激光雷达应用于输电线路山火监测的新思路,同时指出,卫星遥感技术和传统传感器终端监测方法相结合,能提高输电线路监测的可靠性和实时性。     

WiMax技术在输电线路在线视频监测中的应用

全球微波互联接入WiMax是基于IEEE802.16标准的宽带无线接入技术,能提供面向互联网的高速连接和远距离数据传输;将WiMax技术应用到输电线路远程视频监测中,实现了对输电线路状态的全天候实时监测,提升了运维的工作效率,可减少巡线强度,提高线路安全运行水平。     

无线专网在输电线路视频监控的应用探讨

输电线路在线监测是实现输电设备状态运行检修管理、提升输电专业生产运行管理精益化水平的重要手段。本项目利用无线专网技术将高清摄像头和传感器的数据通过5.8 G无线传输方式接入宁夏电力公司网省的视频监控中心,在监控中心对输电线路的实时运行状态进行监控和处理,视频信号可以达到以往输电线监测系统无法达到的高清视频效果,更清晰、准确、稳定地实现输电线路在线视频监测,更好地支持输电线路运行状态的感知、预警、分析、评估等工作。     

无线专网在宁夏330kV输电线路监控的应用

输电线在线监测是作为国家智能电网的重要组成部分,是实现输电设备状态运行检修管理、提升输电专业生产运行管理精益化水平的重要手段。利用无线专网技术将高清摄像头和传感器的数据通过5.8 G无线传输方式接入宁夏电力公司视频监控中心,在监控中心对330 kV输电线路的实时运行状态进行监控和处理。     

输电线路在线监测系统的运行可靠性分析

输电线路在线监测装置可用率低的现状已对电网监测系统可靠运行造成了一定的威胁,因此,通过收集各类输电线路在线监测装置的运行情况资料,深入分析故障原因,从供电电源和运维质量两方面提出了提高输电线路在线监测装置可靠性的措施,并对输电线路在线监测装置的寿命要求及使用条件进行了可靠性评价。     

基于CPCI总线的相控阵雷达波束调度系统设计

为了解决传统相控阵雷达波束调度系统工作不够灵活、不够高效,以及信息传输效率不高、易受干扰等缺点,提出了一种新型的基于CPCI总线的波束调度系统体系结构,采用了在实时系统VxWorks下的CPCI设备驱动、DMA数据传输等技术,充分利用了软件编程的灵活高效,提高了系统的传输效率和质量。工程实践表明,此体系结构可以高效、稳定的保证波束调度软件系统乃至相控阵雷达整机系统正常工作。     

MCHO – A new indicator for insulation conditions in transmission lines

Conventionally monitoring operating conditions of a power transmission line is accomplished by periodic inspections along this line. This monitoring allows corrective maintenance by finding faults during the inspection. But in more efficient maintenance, predictive techniques that are characterized by real-time monitoring should be employed. Such predictive techniques allow for verifying the working status of the line by using normal working models to detect faults and fault models for diagnosis. This paper presents a study that used a mathematical model appropriate for application to predictive maintenance of transmission line segments at low cost, without the need for sensors distributed along the line, and presenting a new indicator of transmission line operation conditions. By tracking the leakage current of transmission lines, this model allows for estimating the current line insulation status. Once the current line insulation status is known, it is possible to compare it against other future status and verify the progress of the insulation conditions of that line. The model uses a new indicator, called MCHO, which can detect and diagnose both normal and abnormal operating conditions of a power transmission line. This new indicator is the capacitance of the harmonic frequencies of the transmission line leakage current. The model was validated through measurements obtained on a stretch of transmission line.     

考虑通道实时监测的输电导线识别与三维重建技术研究

由于输电导线运维需求,需要对输电导线通道进行三维空间实时监测。在考虑导线通道实时监测的前提下,针对单目视觉无法获取深度信息导致无法对输电导线进行三维全方位监控的问题,提出了一种基于双目视觉监控的输电导线识别与三维重建的方法。针对一般情况下输电导线周围环境复杂导致输电导线难以提取,以及普通最小二乘法无法避免粗差点影响的问题,提出了一般环境下输电导线二维图像提取方案以及改进的三维拟合方法,并通过实验及实地现场验证了该方案的可行性,为输电导线实时灾害监测预警提供了良好的前期基础。