基于SRTM3 DEM与ASTER GDEM2数据的海外输电线路勘测设计

目前广泛应用的数字高程模型(DEM)包括SRTM3 DEM和ASTER GDEM,但根据实测,两种DEM的误差均低于其官方宣布的精度,本文依托海外输电线路工程实例,通过高程精度评价、数据融合、重采样等方法提高高程精度,重新获取的DEM精度可靠,可获取概略平断面图,线路路径图,可实现输电线路走廊三维可视化,达到海外输电线路设计初期路径优化的目的。     

三维送电线路选线GIS系统建设与研究

针对当前GIS技术的发展和电力系统送电线路设计需求的不断提高,本文研究了三维送电选线GIS系统建设的可行性和必要性,利用数字高程模型(DEM)、数字正射影像(DOM)、三维设备模型、海量数据处理等多种业界领先技术,通过断面图分析对杆塔进行排位优化,将三维模型、数字高程、断面图及其设备属性有机地结合起来,从而满足送电线路选线的需要。     

电力三维电子沙盘的研究与应用

电力三维电子沙盘是依托于数字高程模型DEM（Digital Elevation Matrix）、数字正射影像DOM（Digital Orthophoto Map）、电子地图数据DLG（Digital Line Graphic）组成三维基础地理影像平台,采用GPS卫星定位技术,将电网设施精细建模后精确分布于三维地理影像平台,并集成相关电网信息,形成模拟现实和高信息化的数字电网。     

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.     

输电线路覆冰垭口微地形的特征提取与识别方法

输电线路覆冰是中国电力系统安全稳定运行的严重威胁。针对输电线路覆冰微地形区域分类主观性强的问题,结合数字高程模型（digitalelevationmodel,DEM）和江西省覆冰灾害故障统计数据,对输电线路走廊垭口微地形开展了识别研究,提出了一组垭口微地形的识别指标,对提取样本区域进行了特征提取。在此基础上,提出了一种输电线路走廊垭口地形识别方法,并验证了所提取的垭口地形特征与识别方法的有效性。研究成果可以为输电线路防冰的差异化设计提供参考。     

小型GIS软件在线路初勘中的应用

在线路初勘中使用SRTM/GDEM高程数据和Google Earth高清影像等开放的GIS资源,弥补了1∶5万地形图时效性差和精度低的不足。采用GlobalMapper、MicroDEM、GetScreen、Acad2kml等小型软件灵活组建GIS平台,可将初勘阶段收集的多种地理信息融合在一起开展路径优化设计。利用SRTM/GDEM还可对路径进行3D分析、计算高程断面图用于预排位。采用小型GIS软件改变了原始低效的选线工作模式,提高了初勘阶段现场设计的效率和深度。与专业GIS软件的对比表明小型GIS软件更适合初勘阶段的现场设计工作。     

电网三维数字化及一体化信息管理平台的研发

电网信息化管理提升大电网的驾驭能力,为此,研发出河南500 kV电网三维数字化信息管理平台,对其功能和系统结构进行一体化设计.该一体化平台以数字地图为载体,以高清影像数据、数字高程模型（DEM）数据、高精度的电网信息数据为基础,实现对全省500 kV及以上输变电工程的可视化展现和各方资源的有机整合,为电力企业的生产管理提供电网空间信息的支持.     

基于卫星遥感数据的输电线路地理信息系统应用研究

随着社会经济的快速发展,电网日益复杂化,如何提高电网管理水平,实现电网监测的实时性、可视性,保证电网安全高效的运行,已成为当前电网管理的突出问题。地理信息系统能够全面及时获取电网的各类资源信息,并加以分析提供决策上的依据。利用SPOT-V高分辨率卫星遥感数据,以1:50000数字高程模型DEM为背景、以输电线路杆塔定位数据为基础建成的璧山县三维输配电线路地理信息系统,把传统卫星影像电子地图与数字高程模型结合起来,以三维立体形式展现输电线路全地区的地形地貌特征,可以实现三维可视化浏览查询,同时能够为输电线路的规划、设计、检修和决策等提供最新的三维可视化空间信息,进一步提高电网安全、经济运行管理水平。     

融合机载高分辨率InSAR数据的DEM生成方法

机载高分辨率干涉合成孔径雷达(InSAR)获取的高程数据是数字表面模型(DSM),需要进行编辑才能生成数字高程模型(DEM)。在分析机载高分辨率InSAR原始DSM数据特点的基础上,融合相干系数和SAR幅度图,对基于曲面拟合生成DEM的方法进行改进。通过实验表明,融合InSAR数据生成的DEM更加贴近实际地形。     

DEM数据源及分辨率对流域洪水模拟影响研究

以半干旱半湿润区的柳林流域为例，基于无人机三维倾斜摄影7 cm高分辨率和ASTER 30m两种数字高程模型（DEM）数据源，重采样获得1 m、5 m、10 m、20 m、30 m分辨率共10套DEM，构建HEC-HMS水文模型，选择1995—2021年20场洪水进行模拟，探讨DEM数据源和分辨率对洪水模拟精度的影响。结果表明：7 cm高分辨率地形数据源的1 m重采样DEM构建的模型，模拟结果相对较好，洪峰流量、径流量相对误差绝对值均值分别为16.4%和15.7%,NSE均值为0.657;ASTER 30m DEM构建的模型，洪峰流量、径流量相对误差绝对值均值分别为16%和18.7%,NSE均值为0.646，其他分辨率和数据源的DEM构建的模型，洪水过程模拟结果也差别不大。     

基于三维GIS技术的输电线路地理信息系统的设计与实现

针对当前计算机图形及GIS技术的发展和电力系统输电线路管理需求的特点，本文以输电线路地理信息系统平台为例，研究了如何利用现有的数字高层模型(DEM)及相应算法实现海量三维地表模型的构建和如何运用设计模式的构造方法实现输电设备的关联组合等问题，并通过建立方位数据中间层的方法将地表数字高层模型、输电设备三维模型及各类属性信息有机的结合在一起，从而满足了输电线路GIS系统的各类维护及查询要求，并为该平台日后成为线路设计、培训模拟等高层应用的平台构建了良好的开放性框架。     

基于无人机激光雷达技术的输电线路走廊清理方法

根据输电线路运维要求,提出了一种基于无人机激光雷达技术的输电线路走廊清理方法。首先采用自适应滤波法对无人机激光雷达点云数据中的地面进行分离,然后根据点云邻域内的点集组成的协方差矩阵奇异值构成的维度特征和方向特征对导地线、杆塔和典型地物进行分类。再通过悬链线方程建立输电线路三维模型,并基于网格剖分方法计算输电走廊中地物与输电线路导线的距离,最后根据规程对不满足安全距离要求的树木和建筑自动计算得出清理区域。将自动计算结果与人工计算分析结果进行了比对,验证了提出方法的准确性和有效性。结果表明,提出的走廊清理方法具有误差小和效率高的特点,且利于输电线路运维工作。     

三维全景智能电网支撑平台的关键技术研究与应用

本文研究了三维全景智能电网支撑平台相关的多源、多尺度空间数据组织与分布式管理技术以及网络环境下异构GIS数据集成与互操作技术,创建了基于网络渐进传输的三维调度与渲染引擎。结合现阶段智能化电网相关需求,实现了信息模式的共享、系统数据的整合,跨区电网线路相关数据的整体展现,通过此种手段最终能够达到优化电网的运行和管理。     

输电线路走廊三维可视化技术和系统设计

结合输电线路巡视需求,利用携带激光扫描仪的无人直升机进行巡线,获得输电线路走廊的海量激光扫描数据,根据激光扫描数据对电力线走廊进行三维建模,开发了输电线路走廊三维可视化系统,实现输电线路走廊三维可视化。该系统以无人直升机的高精度三维激光点为基础获取云数据源,对云数据进行分析和处理并生成相关地形模型、铁塔/输电线模型后集成开发,能够准确有效地模拟和再现输电线路走廊内的地形、地貌、地物,并可进行三维操作,同时还能够实现无人直升机飞行过程三维实时可视化。通过无人机巡线的实际数据验证了输电线路走廊三维可视化系统的可行性和有效性。     

特高压直流换流站交流滤波器组对电网谐波的影响分析

特高压直流换流站配置的交流滤波器兼具特征谐波滤除和无功补偿功能,但其易与电网背景谐波阻抗相互作用导致低次谐波放大现象。交流电网谐波阻抗的获取是交直流系统谐波特性分析及交流滤波器设计配置的基础。文中根据电网谐波阻抗特性较为复杂,难以建模计算的特点,提出了一种基于换流站不同运行工况的500 kV交流电网背景谐波阻抗实用估算方法;定义了交流滤波器组谐波增益指标,通过该指标分析了特高压直流换流站交流滤波器组对电网低次谐波的放大机理;研究了交流滤波器参数与放大作用间的关系,提出了2种交流滤波器的改造方案。最后,以绍兴换流站测试数据为例,结合电网背景谐波阻抗估算结果,对其5次谐波放大问题进行了理论分析,并对交流滤波器改造方案进行了探讨。     

基于灰色经验融合的电网故障研判模型

针对电网故障检测系统中既有专家经验与处置方案难以充分利用的问题,提出了基于灰色经验融合的电网故障研判模型,并给出了该模型的框架结构、处理流程以及主要算法。该模型采用灰色信息融合方法实现专家经验与现场数据的融合,使用灰色聚类匹配算法抽取与现场数据高度相似的专家经验,实现当前故障的研判,并将最终的研判结果、处置方案与检测数据融合,促进专家经验库的优化。对比试验结果表明,该模型具有较高的研判精度、较为全面的故障覆盖度以及良好的时效性。     

基于三维GIS的电网视频监控系统

电网视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分,系统将三维GIS与视频监控进行集成,通过三维GIS显示监控点空间布局的功能,实现了以电网设备为中心的监控格局,增强了监控的针对性,利用摄像机预置位功能,简化了操作,节约了设备。以三维GIS为背景进行监控,并将三维视野、视角与摄像机预置位双向联动,使监控与环境融为一体,利用最佳路径分析,实现应急处理辅助决策和三维模拟演练。系统主要由前端系统、监控平台、客户端组成。监控平台分为三维GIS平台和视频平台,三维GIS平台通过组件调用的方式为视频平台提供三维GIS服务。系统使用了多种数据组织与空间索引优化技术、用Oracle数据库集成与管理多源数据、采用多级及分块处理技术处理三维数据、用基于SIP协议的信令软交换技术管理视频数据,以组件技术实现集成。以输电线路过江大跨越铁塔的视频监控为例,说明了该系统的建设和使用情况。     

智能电网——未来电网的发展态势

智能电网已成为近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。文章简述和分析了智能电网研究开发背景情况,智能电网的概念、特性和发展智能电网的驱动力,智能电网包含的主要技术,我国智能电网技术研究取得的部分进展以及目前国外智能电网技术研究的新动向。对于如何发展我国智能电网,作者提出了自己的看法。     

基于知识的多源异构信息一体化研究

为满足电网调度系统协同应用开发的需要,提出了一个多源异构信息集成框架.该集成框架借鉴CORBA规范,采用面向对象封装技术和基于知识的自动映射机制,解决了不同应用对象系统的集成问题.并结合河南电网实际,详细分析了包括实现图形一体化、电网结构参数等数据信息资源共享的集成原理和实现技术,实现了DTS与EMS/SCADA系统的一体化,达到了DTS与异构系统的高度集成.该集成框架具有开放、通用、自动化程度高的特点,为异构型系统的一体化仿真建模提供了新的途径.