基于就地数据采集模型的架空输电线路动态增容方法

为有效提升电路传输容量，增强供电可靠性，降低温度与风速对架空输电线路载流量的影响，提出基于就地数据采集模型的架空输电线路动态增容方法。构建就地数据采集模型，依据选取的就地监测范围，按时测定杆塔周围温度、电压、电流以及弧垂数据等多种信息；计算弧垂变化量，得到弧垂的实时变化情况，衡量输电线路的传输功率是否超出线路传输极限，实现架空输电线路的动态增容。实验结果表明：所设计方法就地采集数据误差较低，增容后不同风速下具有较高载流量，增容效果好，且导线载流量未随着温度大幅下降。     

基于BOTDR对OPGW分布式弧垂的监测研究

基于光纤的布里渊频移特性和输电线路基本方程,建立了输电线路分布式弧垂与输电线路温度的关系,通过监测OPGW(光纤复合架空地线)的光纤频移值,获得了输电线路的温度分布,进而计算获得了输电线路的分布式弧垂。通过对比现场弧垂勘察和监测值,得出弧垂监测误差在10%以内。为输电线路的弧垂监测提供了一种安全、方便和有效的监测方法。     

实现架空送电线路测量数据在移动终端的智能处理

架空送电线路的导地线弧垂(导地线相间弧垂误差;分裂导线同相子导线间弧垂偏差)、杆塔倾斜度、基础扭转、导地线与构筑物(树木)的安全距离等是架空送电线路稳定运行的核心数据支撑,但送电线路运维人员传统的手工计算方法,不仅计算量大容易出错、四舍五入引起计算结果精确度不够、作业效率低,有重复作业的可能、很大一部分员工无法独立完成涵盖角度转化、三角函数、插值计算以及开平方等在内的综合计算,无法根据设计图纸和测量数据计算出支撑数据值,开展此项工作的人员选择受限制、另外测量人员必须非常熟悉送电线路验收、运行规程,否则不能识别出超过电力规程的相应电压等级输电线路施工工艺偏差范围的测量值.针对上述弊端,提出了将公式编译计算软件植入到移动终端(ipad),实现在移动终端用程序对送电线路测量数据智能处理;作业人员只需输入计算所必须的测量数据,在移动终端自动完成相关数据的计算、分析、保存和输出等工作.大幅提高了工作效率,降低了工作强度,从根本上解决测量工作中的一系列问题.     

双目视觉技术在输电线路弧垂测量中的应用研究

输电线路作为输送电能的桥梁,线路的安全稳定运行关系着整个电网的正常运转。弧垂作为评价线路运行状况的一项重要指标,定期测量线路弧垂的变化可以有效降低安全隐患。本文提出一种基于双目视觉技术的弧垂测量方案,提取线路中的特征点并进行匹配和重建,最终通过拟合曲线计算弧垂,该方案具有较快的测量速度和较高的测量精度。     

多物理量传感的输电线路安全距离测量及数据在线融合处理技术

针对目前输电线路施工缺乏吊臂机械结构与输电线路电气安全距离的实时监测手段，施工过程中靠看护人员肉眼难以准确识别安全距离的问题，研究输电线路识别测距和预警相关技术，解决输电线路防机械碰线实时监测手段缺失的问题。提出了以电场感应、回波反射、视觉识别等多物理量传感为手段，多传感数据同步测量、互为补充，建立了顾及运动状态参数及抗差估计思想的滤波解算方法，根据机械运动状态估计量，实时预测距离变化趋势。解决了输电线路导线目标小、周围电磁环境复杂、测量传感器与输电线相对运动引起的导线难以识别和测量的难题，实现了机械吊臂与输电线路安全距离的精确测量。     

基于传感器技术的智能电网输电线路监测系统

针对当前输电线路监测方法受到输电线路节点间多跳通信模式影响,无法实现输电线路精准监测的问题,设计了基于传感器技术的智能电网输电线路监测系统。采用远端监控装置,使实验导线两侧的受力平衡。使用SHTxx系列单片机的温湿度传感器,实现温度、湿度的监测。以MSP430F149单片机为核心,通过电力线载波传输相关信息。基于传感器技术对监测节点分组,计算各节点的自身权值。根据这一权值确定下一个节点为最大邻居节点,改进了簇间的多跳通信机制,以保证传输线信息全部传输到控制中心。根据监测流程,完成了输电线路监测。由实验结果可知,该系统监测温湿度分别存在0.05℃和0.05%的偏差,具有精准的监测效果。     

高压线路加挂ADSS最佳方案的研究

自1963年起,国外为了带电作业时在高场强下工作的需要,开始研究输电线路产生的电场强度问题以及由此引起的生物效应,文章采用矩量法对超高压输电铁塔附近的三维电场进行了数值计算,并与现场实测的数据进行了充分比较,证实了结果的有效性。然后又对110kV的实际铁塔附近的电场分布进行了计算,得到了大量的计算数据。因而通过这些结果可以预测带电作业时的操作方式和防护措施,以及同杆架设自承式全介质光缆(ADSS)时所受到的干扰强度,这些结果为我国超高压线路的建设提供参考。     

基于激光雷达技术的无人机电网基建管控系统

针对传统人工肩扛经纬仪的输电线路测量方法效率和精度较低的问题,提出基于激光雷达的无人机电网基建管控系统。该系统包括飞行设计、数据采集、数据预处理、数据后处理和三维建模等流程。首先,使用无人机和激光雷达采集输电线路与塔杆数据;然后,分别使用数据预处理和后处理技术来修正激光雷达的测量误差以及分类点云数据,以提高测量精度;最后,导出生成的DOM,DSM文件和三维仿真模型以保存测量数据。仿真测试结果表明,该系统具有较高的测量效率及精度,可以满足电网快速发展的需求。     

基于影像特征分析的架空输电线路三维实景建模

随着人们生活水平的不断提高,架空输电线路的规模不断扩大,人为进行输电线路巡视出现了短板,使用三维架空输电线路进行巡视成为了一种发展趋势。由于传统的倾斜摄影测量三维重建技术只针对一般地表物模型有着优良的建模效果,对杆塔和导线的三维建模效果不佳,本文针对传统方法这一缺点提出了一种基于影像特征数据的参数拟合建模方案,使其现场真实状态和三维模型效果更加有效结合起来。最后根据具体建模实例对比了这两种方法的建模整合效果,验证了本文所提出的建模方案的有效性。     

基于热成像摄像机的输电导线微风振动监测技术

导线微风振动的存在严重威胁着输电线路的正常运行。鉴于此,输电导线微风振动监测系统的监测设备应具备抗磁能力强、精确度高、安装简易的特点。设计了一种基于热成像摄像机和图像处理技术的输电导线微风振动在线监测方案,详细阐述了该方案在硬件和软件部分的实现方法。此设计可以在线实时、准确地测量导线的动弯应变大小,并且具备抗电磁干扰的能力,有效保证了输电导线微风振动的监测需求。     

基于真实地形的高压线电场的数值模拟

为研究真实环境下高压输电线路的工频电场,基于有限差分思想,提出对地形阶梯近似的剖分方法,并对有限差分法进行改进,实现了真实地形中高压输电线路三维空间电场分布的仿真,同时进行了验证.这种考虑真实地形的计算模型大大提高了工频电场计算的准确性,可为高压输电线路在复杂地形架设时,线路设计和电磁环境分析提供参考.     

基于GPRS的低功耗输电线路覆冰翻转监测装置的设计与实现

输电线路覆冰后可能发生导线的翻转现象,从而造成线路的损伤。本文研究了基于GPRs通信技术的新型、低功耗的输电线路覆冰翻转监测装置。首先给出了监测装置的整体设计方案,然后给出了考虑低功耗要求的监控装置的硬件电路实现,并对其中的倾角传感器选型、GPRs通信模块的设计等关键环节进行了详细的介绍,最后讨论了软件的开发环境及程序的流程图。测试结果表明,该装置可以长时间、稳定的运行,准确地测量导线的翻转角度,满足设计精度要求。     

基于有限元方法对高压架空输电线路风偏电场的研究

中国地域辽阔气候复杂,架空输电线路经常面临风速大、飑线风多以及其它恶劣天气因素的影响,导致频繁出现输电线路风偏故障,对电力系统安全运行构成严重威胁.导线周围的电场能够反映输电线路风偏情况,对输电线路风偏电场的研究有利于风偏故障的防治.本文基于有限元方法对西北电网330kV架空输电线路风偏电场进行模拟,获取了输电线路周围电场分布的仿真结果.根据不同风速下输电线路的电场分布,采取相应的防风措施,可以大大降低风偏故障发生概率,这对电力系统的安全运行具有重要的工程意义和经济价值.     

高压输电线路感应电场能量收集新方法研究

针对现有能量收集装置存在易受天气影响、安装复杂、寿命短、绝缘要求高等问题,文中提出采用电容收集高压输电线路来感应电场能量的方法.这种与高压输电线路无直接电器连接的方法,具有供能稳定、能源清洁、操作简便等特点.根据该方法收集能量的原理,建立了相应的等效电路,分析了该方法收集能量的特点.在此基础上,建立了三维场计算模型,计算了高压输电线路电场分布特性,讨论了电容极板尺寸、放置位置、高度等对能量收集的影响.最后,基于理论分析,开展了电容板收集高压输电线路周围电场试验.并采用曲线拟合方式对试验数据进行了分析.理论和试验结果表明:电容极板上的感应电压为与输电线路同相位的正弦波形,最高感应电压幅值可达21.98 kV;感应电压幅值会随着距输电线路距离减小和电容极板尺寸增大而增大,距输电线路距离对感应电压幅值影响更大.     

输电线路在线监测系统的设计与实现

阐述为提升极端环境下架空输电线路在线监测系统的监控精度和系统的预警能力，设立一种三层网络框架结构下的架空输电线路舞动在线监测系统，并融合遗传BP神经网络实现对导线舞动的预警。系统由舞动监测装置、通信主机系统和上位机系统3部分组成，采用ADIS16365惯性传感器采集数据，由ZigZee技术进行数据通信，并通过上位机内嵌遗传BP神经网络算法进行数据分析和舞动预警。算法以环境参数和实际线路舞动为输出组构成训练集，由遗传算法来实现对网络节点的优化。     

配电网单相接地故障的电场检测装置研制

为了提升电场检测精度,研制配电网单相接地故障的电场检测装置。利用低通调理电路采集传感单元在电场中产生的感应电压,实时计算出线路附近的电场强度。使用COMSOL软件对输电线路单相接地故障情况进行有限元仿真,观察空间电场的变化情况。搭建工频均匀电场试验平台,对PCB传感单元进行电场强度测量校正,验证COMSOL电场强度仿真值。利用验证后的仿真值对平行半圆板电场测量传感单元进行校正,建立输电线路模型,对输电线路发生单相接地故障前后的电场强度进行测量。实验结果表明,当线路A相发生接地故障时,其周围电场强度迅速减小,而B、C两相周围电场强度增大,与仿真结果一致,电场检测精度较高。     

UHV输电线路中绝缘子串电位分布的仿真计算

利用三维电磁场分析软件Ansoft对铁塔、导线、绝缘子按实际尺寸建立三维模型。综合考虑了芯棒、伞群、球头球窝、导线、连接金具、铁塔、均压环等因素对1000kV特高压输电线路中的绝缘子表面电场分布进行了计算。分析了导线、连接金具、均压环、铁塔、三相中其余两相对Ⅰ型绝缘子串和Ⅴ型绝缘子串电场分布的影响。计算结果可以为绝缘子的正确使用和优化设计提供参考。分析可知,使用均压环可使绝缘子上的电位分布有较大地改善。     

基于ＵＡＶ的输电线路周围植被管理分析

输电线路周围树枝触碰线路会导致大面积停电,因此,有必要对输电线路周围植被进行方便有效管理。为了实现输电线路周围植被简单高效管理,提出了一种基于无人机（unmanned aerial vehicles, UAV）测量技术的管理方法,通过无人机从输电线路正上方以外的位置和远离输电线路的位置获取图像,来得到不同时间下输电线路数据和传输设备信息,对输电线周围植被进行时间序列管理,通过国网提供的关于塔架位置和结构以及电力线垂度的信息,将弧垂信息与塔架的位置信息相结合来估计输电线路的位置,采用的输电线路与植被间距测量方法无需对场景进行全面3D重构,所提方法通过3个实验验证了有效性,所得结论有助于提高输电线路的巡检效率。     

移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性分析与预测

为了明确移动基站架设在高压输电铁塔上对电力运检人员的电磁辐射影响,对移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性进行了研究. 在4G基站共址220 kV高压输电铁塔的真实场景下开展了电磁场强度测量,获得了铁塔周围地面区域和铁塔内部垂直方向上的场强测量数据;基于射线追踪仿真,在实测验证的基础上,全面分析了移动基站共址高压输电铁塔的电磁场分布特性,并根据实测和仿真结果提出了强中弱场区划分方法;将径向基函数(radial basis function, RBF)神经网络应用于场强预测,建立了电磁场分布特性预测模型. 结果表明所提出的模型能够较为准确地实现移动基站共址高压输电铁塔场景下的场强预测,可为移动基站共址高压输电铁塔的安全运检工作提供参考.     

三维GIS技术在电力线路选线设计中的应用

基于三维GIS技术的电力线路选线系统,不仅仅可以实现输电线路的有效性勘测,同时也实现了三维地理信息数据的有效性组织。本文主要分析三维GIS技术在电力线路选线设计中的应用。