基于视频监测的输电线路舞动信息提取与频谱分析

输电线路舞动在线监测和特征提取是舞动灾害预警的关键。针对采用分裂导线的(超/特)高压输电线路,提出了一种舞动信息提取与舞动分析的新方法。从视频中捕获每帧图像,选择分裂导线间隔棒为特征物进行边缘检测;通过自动搜索定位各帧图像中间隔棒轮廓位置,计算得到间隔棒中心坐标,以及间隔棒X、Y方向瞬时位移与偏移(距离)的时间序列;最后利用频谱分析得到导线舞动的主频和幅值,探测到主频为0.403 Hz的明显周期信号,舞动幅值相对误差5%。结果表明,该方法能够有效分析导线舞动的特征和规律,可为输电线舞动灾害预警提供参考依据。     

基于光流场的输电导线舞动监测方法

提出基于光流场的输电导线舞动监测方法,以输电导线舞动视频中截取的多帧连续图像为研究对象,利用金字塔光流法计算图像中各点的光流值,通过形态学滤波中的闭运算滤除孤立噪声点,设置面积阈值提取图像中舞动的导线;对图像进行多层亚像素级滤波处理,把图像中向量场以横向、纵向分为实值图,以横向、纵向估算光流像素点的位置并计算出光流速度;描绘出图像中各点的运动方向和位移,实现导线舞动的自动监测。该方法克服了视频监测单纯依靠工作人员观看导线运行状况视频的弊端。实例分析结果表明,该方法能够准确地检测出导线舞动的目标区域并计算出导线上各点的速度和舞动位移。     

基于方向场的输电线路间隔棒匹配定位算法

输电线路视频图像中的间隔棒是获得导线状态信息的重要元素。为了实现对输电线路图像中间隔棒的快速、准确定位,提出了一种基于梯度方向场优化的快速模板匹配算法。该算法针对传统的相关匹配算法运算量大、直方图匹配结果不准确的缺陷,提出了直方图和归一化相关匹配结合的复合匹配方法。结合输电线路图像中导线方向明确的特点,应用梯度方向场对图像中输电线路目标区域进行锁定,减少模板的搜索空间。实验结果表明,该算法具有较强的鲁棒性,在保证匹配精度的同时,大幅提高了匹配速度,能够满足远程视频监控系统对电力设备图像识别实时性和准确性的需求,可为准确判定输电线路状态信息提供依据。     

220kV紧凑型线路间隔棒位置及防摆性能的研究

用非线性屈曲理论和输电导线动力学方程建立了悬挂在输电线路中间隔棒的安装位置，间隔棒本身受力以及导线运动位移计算的数学模型。该模型确定了安—廊２２０ｋＶ紧凑型线路间隔棒玻璃钢芯棒（ＦＲＰ）直径和其在线路中安装位置，并进一步研究了间隔棒在输电线路中对输电导线防摆动性能的关系，其结果已在该线路工程中应用。     

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。     

500kV超高压输电线路导线翻转问题浅析

介绍了国内首次出现的500kV超高压输电线路间隔棒内的导线翻转现象,分析认为是导线覆冰雪引起线路舞动且导线张力松弛所致,提出增加导线间隔棒,相间间隔棒等防舞动措施。     

线夹回转式导线阻尼间隔棒防舞模型与评估方法

线夹回转式导线阻尼间隔棒是一种新器具,由于其应用的时间短,且受类型、数量、安装位置等因素的影响,还未形成完善的防舞效果评价方法.考虑这些影响因素,且为避免复杂的矢量运算,利用拉格朗日方程推导导线阻尼间隔棒体系覆冰时的导线运动微分方程组,计算了不同类型间隔棒和不同安装位置条件下导线舞动的时程响应;提出基于导线阻尼间隔棒设计参数和模糊数学理论的防舞效果评估方法.算例分析结果表明：线夹回转式导线阻尼间隔棒具有较好的防舞效果.此外,由于子导线的扭转角也会影响舞动防御的效果,故在此基础上提出增大导线扭转角的改进方法.     

基于差分GPS的输电线路舞动和风偏在线监测方法

提出了一种基于差分全球定位系统(DGPS)的输电线路舞动和风偏在线监测方法。该方法基于DGPS定位原理,通过DGPS技术实时获取输电线路的空间位置信息,得到的导线空间位置信息经无线传输技术传输到地面服务器中,服务器中的在线监测程序提取出定位信息中导线的经度、维度和高度三维空间信息转换成三维笛卡尔坐标系中的坐标值,利用人工神经网络技术对定位数据进行误差处理,输电线路舞动和风偏轨迹再现程序根据实时的空间位置信息再现导线的舞动和风偏轨迹。研制的在线监测系统对一条500 kV输电线路的舞动和风偏进行了现场测试。结果表明,所提方法可对输电线路舞动和风偏进行厘米级的实时在线监测。     

输电线路导线覆冰舞动时力学特性分析

为了解决架空线路导线舞动引起的导线疲劳断线断股问题,基于架空线动态力学算法,提出了一种输电线路导线覆冰舞动时的力学特性分析方法,从力学角度确定导线断裂原因。首先将悬链线理论和斜抛物线理论等架空线理论进行对比,确定了算法所需的理论支撑;然后以所选取的架空线理论为基础,对输电线路覆冰导线静止时以及舞动时的力学特性进行了研究分析,推导出了导线覆冰舞动时的力学计算模型;最后,运用该力学计算模型提出了输电线路导线覆冰舞动力学特性分析方法,以荆门—宜兴500 kV一回线路导线舞动断裂为例,计算出了荆门—宜兴一回线路的舞动张力超过了其计算拉断力,存在断裂的可能性,并提出了防舞改造措施。对输电线路导线覆冰舞动时的力学特性分析方法进行验证后表明,该方法切实可行,对实际工程有一定的指导意义。     

高压输电线路导线覆冰舞动分析与对策

导线覆冰舞动是架空输电线路覆冰灾害之一。研究导线不均匀覆冰形成的原因与影响因素,建立导线不均匀覆冰力学模型,求出导线覆冰舞动启动的风速条件。介绍了目前我国尚未广泛应用的相间间隔棒和带旋转线夹的导线间隔棒等两种导线不均匀覆冰舞动防御装置的工作原理与构造。     

山东电网500kV输电线路舞动治理新型子导线间隔棒的设计及应用

山东电网500 kV输电线路防覆冰舞动治理,对于同塔双回线路,采用安装相间间隔棒的防舞治理措施。在分析整串相间间隔棒结构的基础上,对容易发生破坏的子导线间隔棒的结构进行了优化设计,联合金具及合成绝缘子厂家,研制出一种新型子导线间隔棒,其机械性能除满足普通分裂导线间隔棒性能外,还充分考虑线路舞动时,相间间隔棒的轴向拉(压)载荷,试验结果证明各项机械性能指标均满足设计要求,已广泛应用在山东电网的舞动治理线路上。     

基于扭振激发机理的输电导线新型防舞模型

输电导线舞动对输电线路的安全运行构成重大的威胁。通过对基于导线舞动的O.Nigol机理的传统防舞装置失谐摆的特点分析,提出一种基于扭振激发机理的新型输电导线防舞动方法,建立动力学模型,推导了模型参数的计算方法。将该模型应用于某110 kV实际线路的防舞研究,运用仿真软件进行了该线路防舞的仿真分析,结果表明该装置对抑制导线舞动具有稳定与良好的效果。     

线夹回转式导线阻尼间隔棒防舞机理与模态分析

线夹回转式导线阻尼间隔棒已经大量运用到超高压和特高压输电线路中,但该种间隔棒的防舞效果需要进一步研究.根据间隔棒的设计原理与参数,研究和验证间隔棒的防舞机理.线夹回转式导线阻尼间隔棒的部分线夹可转动,使得子导线可绕其自身轴转动,从而使覆冰导线截面形状均匀,起到了舞动抑制作用.利用ANSYS软件,建立了导线间隔棒体系的三维有限元模型;通过导线间隔棒体系的模态分析,得到导线阻尼间隔棒体系前6阶模态的固有频率和固有频率振型图.固有频率和振型图分析结果表明,线夹回转式导线阻尼间隔棒具有较好的防舞作用,在此基础上,提出线夹回转式导线阻尼间隔棒的工程应用建议.     

超长间隔棒在治理输电线路舞动中的应用分析和计算

线路舞动,尤其是高等级电压线路舞动,一直是威胁电网安全的重要因素.2010年,衢州电力局率先采用了超长相间间隔棒对500 kV线路进行舞动防治工作,并取得了良好的成果.分析了衢州地区的线路舞动情况以及进行防舞工作的必要性,并简要地介绍了超长相间间隔棒的选取方式与安装方法.在已有的架空线路输电导线舞动仿真软件的基础上,对超长间隔棒的实际防舞效果进行了分析,定量分析了加装间隔棒后线路的舞动幅值抑制效果与力学负荷情况,为超长间隔棒的应用提供了理论依据.同时,编写了基于导线悬链线模型的含操作界面的超长相间间隔棒结构长度优化计算程序.该程序能够较为精确地计算500 kV与110 kV输电线路不同安装方式下各支相间间隔棒的结构长度,计算精度在±4％以内,有效满足了工程实际需求.     

基于扭振激发机理的输电导线新型防舞模型研究

输电导线舞动对输电线路的安全运行构成重大的威胁,因此,防治舞动具有十分重大的经济意义和社会意义。论文通过对导线舞动的O.Nigol形成机理的传统防舞装置失谐摆的优缺点的分析,提出一种基于扭振激发机理的新型输电导线防舞动方法,建立了动力学模型,推导了模型参数的计算方法。该模型能够起到控制导线扭转自激振动的作用,可以在横向削弱舞动振幅。将该模型应用于某110kV实际线路,并运用仿真软件进行了该线路安装防舞模型的仿真分析,结果表明该模型对抑制导线舞动具有稳定与良好的效果。     

分裂导线-间隔棒体系的覆冰脱落研究

针对分裂导线–间隔棒体系的覆冰脱落问题,建立了该体系的有限元模型。分析了分裂导线与合成单导线的覆冰脱落的差异以及分裂导线和间隔棒数量不同时的单根子导线脱冰时的响应。结果表明,如果要将n分裂导线的覆冰脱落问题用合成单导线来等效,则合成单导线的直径和覆冰厚度均要扩大n倍;脱冰档内的响应最大值一般位于最靠近跨中的位置;通常用来抑制导线舞动的间隔棒布置方法和布置间距的建议,在抑制由脱冰引起的间隔棒扭转问题上也有较好效果。     

Research on Ice-Shedding of Bundle Conductor-Svacers Svstem

针对分裂导线一间隔棒体系的覆冰脱落问题,建立了该体系的有限元模型。分析了分裂导线与合成单导线的覆冰脱落的差异以及分裂导线和间隔棒数量不同时的单根子导线脱冰时的响应。结果表明,如果要将n分裂导线的覆冰脱落问题用合成单导线来等效,则合成单导线的直径和覆冰厚度均要扩大√＂倍;脱冰档内的响应最大值一般位于最靠近跨中的位置;通常用来抑制导线舞动的间隔棒布置方法和布置间距的建议,在抑制由脱冰引起的间隔棒扭转问题上也有较好效果。     

基于加速度传感器的输电线路舞动监测系统研发及应用

输电线路舞动会对输电线路的安全运行构成极大威胁。以加速度传感器为基础设计了输电线路舞动在线监测系统。系统中的舞动监测装置采用与间隔棒一体化的设计方法进行制造,可直接安装于间隔棒上获取导线的舞动状况,并通过无线传输的方式将舞动数据传送到监控中心,利用监控软件进行导线舞动轨迹展示。该系统已在国网辽宁省电力有限公司某220kV输电线路上进行了现场安装应用,验证了系统的有效性及可靠性,提升了一次设备智能化监测水平。     

架空输电线路导线舞动原因分析及防治措施

输电线路导线舞动可导致线路跳闸大面积停电事故以及大量金具、绝缘子的损坏,严重威胁电网的安全稳定运行。通过对近年来我国发生的输电线路导线舞动跳闸事故的分析,认为在一定的气候条件下,风速、风向及迎风面覆冰的增加是引起导线舞动的主要因素。采取加装相间、线间间隔棒,根据档距不同加装防振锤及防舞器等措施,可达到防舞动目的。     

电网导线舞动研究方法的探讨

重点对电网导线舞动研究方法进行了分析,指出在导线舞动研究中的一些误区,对防止导线舞动措施的研究提供研究方向和思考方法,并对弹性间隔棒的使用和设计进行介绍。