点云数据温度变化环境下输电线形态模拟

气温是影响架空输电线路电气间距和机械强度的主要气象参数之一。针对当前输电线路实时工况运营状态安全监测的需求,基于机载激光点云数据,提出了一种线路环境温度变化下架空输电线空间形态模拟及精度验证方法。首先利用点云数据重建输电线空间模型并提取初始温度下输电线水平应力,然后根据状态方程求解模拟温度下输电线水平应力。最后根据静力平衡原理实现输电线空间形态模拟,并提出了两期激光点云交叉验证方法验证模拟结果的可靠性和准确性。选择具有典型代表性的输电线点云数据进行试验,结果表明:该方法能很好地实现任意温度变化环境下架空输电线空间形态模拟,模拟中误差0.027,平均误差0.066 m,最大误差0.471 m。研究为机载激光雷达电力巡检及高压输电线路设计提供参考价值。     

弧长约束下基于分布式倾角信息的输电线舞动曲线重建

由于覆冰和风力的作用,架空输电线会发生舞动。针对这一现象对架空输电线舞动实时监测,运用了一种弧长约束下基于分布式角度信息的舞动曲线重建方案。该方案通过在输电线沿线上布置一系列倾角传感器,得到沿线上不同输电线段弧长的倾角信息,根据倾角和弧长之间存在的约束关系,建立关于倾角信息与弧长的函数关系式,从而重构原始舞动曲线。仿真结果证明:角度信息可实现曲线重构理论的正确性,实现了误差率低于0.3%的圆弧重构。实验结果表明:该方法将较易测量且较精确的相对信息转换成曲线的空间绝对位置信息,能直观地呈现整条线路状况,实现了误差率低于1.357%的空间舞动曲线重建,实现输电线路实时监测,且具有工程实用性。     

高压交直流混联电网架空输电线路施工技术研究

为了提高高压交直流混联电网架空输电线路施工质量与线路抗干扰能力,进行了高压交直流混联电网架空输电线路施工技术研究.构建输电线路施工约束参数模型,采用混合MMC电容电压波动调节方法进行输电线路输出载荷的稳定性调节;结合电网混合拓扑结构进行输电线路的组网设计,采用多因素反馈调节方法进行负电平输出稳定性调节;结合模块投切输出转换控制方法进行高压交直流混联电网的负载均衡控制;采用排序方法均衡输出输电线路子模块之间的电容电压,实现高压交直流混联电网架空输电线路施工技术优化.仿真结果表明,负载均衡性较好,抗干扰能力较强,提高了高压交直流混联电网架空输电线路的稳定性和可靠性.     

基于多参量分布式光纤传感的架空输电线路风振监测分析

输电线路风振可能造成线路闪络、断股和金具疲劳损坏等故障,严重影响电力系统的安全稳定运行,准确和实时地监测线路的风振情况对灾害预警、故障排除和状态评估意义重大。为了解决传统风振监测手段维护困难、可靠性低等缺点,提出了一种基于多参量分布式光纤传感的输电线路风振监测装置。首先介绍了分布式光纤传感的基本原理和设备基本结构,然后利用数值仿真的方法分析了舞动和微风振动时线路的振动频率、幅值特征,论证了利用分布式光纤监测风振的可行性。实验证明,该装置能同时监测输电线路沿线各段的风振及线路内部应力变化情况,其60 km内的定位精度为±50 m,舞动及微风振动频率监测误差分别为0.07 Hz和0.01 Hz。该装置为架空输电线路的风振在线监测提供了新方法。     

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。     

基于压缩感知的架空线路舞动波形重构方法

针对高压输电线路时常发生的线路舞动灾害,提出了一种基于压缩感知的架空线路舞动波形重构方法。传统的基于传感器的舞动监测系统需要一定数量的传感器才能确保重构波形的准确度,而过多监测节点会增加输电线路的载荷,改变其力学特性。针对这一问题,将线路舞动数学模型进行稀疏变化,构建便于传感器布置的测量矩阵,并运用正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit, OMP)算法。通过线路中有限几个信息感知节点重构舞动波形,降低了感知节点布置过多对舞动信息的干扰。在Matlab环境下进行仿真演示,结果表明:对于不同幅值、档距、频率、半波数的线路舞动波形的重构误差均可控制在5%以下。     

基于线长法的导线舞动在线监测计算模型

在分析目前几种输电线路舞动在线监测方法优缺点的基础上,指出在导线悬挂点串接张力传感器和角度传感器的线长法具有较强的经济性和可行性。针对架空输电线路舞动特性,以张力传感器和角度传感器所测数据为基本参量,结合线路自身参数,针对架空输电线路舞动特性,引入等效轴向张力并考虑风偏因素,建立了基于线长法的舞动监测计算模型。以湖北中山口大跨越姚双线导线舞动事故为例,现场观测数据表明了该模型的有效性。     

光栅振动解调技术在输电线运动监测中的应用

实现对电力线运动状态的实时监测和预警为建设坚强智能电网提供了重要保障.文章介绍了国内外高压输电导线运动研究现状及监测技术并分析了其技术的不足.提出基于光纤光栅振动传感器解调技术的架空输电线运动状态监测方法,并给出基于此解调方法的输电线路运动状态监测系统的组网图,最后提出该解调方法和监测系统需解决的问题.     

架空输电线路的在线监测

介绍了高压架空输电线路优化设计的新构想,详细叙述了WHO关于电磁场暴露标准、架空输电线周围的电磁环境和设计标准。随着高级传感技术、高速双路通讯、分布式计算机的电力传输和分配网络等技术逐步应用,使智能电网的实现成为可能。成功设计了一套新型高级输电线路安全运行监测系统,进一步提出了人工智能的专家系统监测输电线路安全运行的可行性和实效性。     

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.     

高压直流输电线路故障定位研究综述

高压直流输电是我国的重点发展方向之一。快速、准确的高压直流输电线路故障定位对保障高压直流系统运行可靠性、减少停运时间具有重要意义。对目前应用于高压直流输电线路以及柔性直流配电网故障定位的主要技术,包括行波测距法、固有频率法、故障分析法和非精确同步测距法,进行了详细的分析和综述。探讨了不同故障定位技术在高压直流输电线路故障定位应用中的优缺点。结合传感器技术、计算机技术与人工智能技术的发展趋势,对高压直流输电线路故障定位技术的未来发展进行了展望。该研究给高压直流线路故障定位方法的研究者提供了良好的参考。     

电力线路行波差动保护与电流差动保护的比较研究

线路电流差动保护的基础是线路的RL集中参数模型和电荷连续性。行波差动保护的基础是线路的分布参数模型和行波传输不变性。针对两类差动保护在电力线路上的应用进行了详细的理论和仿真对比研究。指出二者的根本区别在于行波差动保护考虑了线路的分布参数特性和空间传播特性,而电流差动保护把线路看成节点,完全忽略了分布参数特性和空间传播特性,差动电流是行波差动电流的退化形式。对于特高压长距离输电线路,行波差动保护相比于电流差动保护有明显的性能优势。对于高压和超高压输电线路,行波差动保护和电流差动保护性能无显著差别,电流差动保护可以胜任该类线路。     

计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估

为了准备评估覆冰舞动环境下电网的短期运行风险,保障输电线路的正常运维,提出了一种计及输电线路舞动预测的电网短期风险评估方法。定量地抓住决定事故风险程度的两个因素:故障可能性指标和后果严重度指标,从整体层面把握舞动对电网短期运行风险的影响。其中可能性指标通过BP神经网络预测舞动概率值和通过频次法划分的舞动分区图综合计算得到,后果严重度指标根据输电线路故障断开后的支路过载和母线电压越限指标计算得到。以河南电网的历史舞动数据进行算例分析,结果表明所提方法能有效评估电网的短期运行风险评估,舞动预警和电网风险评估结果可以为电网调度和线路运维人员提供决策支撑,及早调整运行方式或者进行防舞作业,降低舞动对电网安全运行的影响。     

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。     

基于灰色关联模型的输电线路舞动预警方法

中国是世界上架空输电线路覆冰舞动最严重的国家之一。近年来输电线路舞动跳闸呈现出频率高、影响范围大的特点。提出了一种基于灰色关联模型的输电线路舞动预警方法,根据舞动故障发生的主要原因,建立指标体系,并根据各指标的影响程度采用层次分析法对各个指标分别赋以权重。据此再利用灰色关联理论将当前数据与参考数据进行关联度分析,从而计算当前线路发生舞动故障的危险指数,对故障发生的可能性进行预测。检修人员可以基于预测结果选择相应的巡检策略,从而做到有针对性地预防舞动故障,提高巡检效率,进一步减小输电线路舞动带来的危害。     

用于泛在电力物联网的配电变压器智能感知终端技术研究

泛在电力物联网的建设对感知层设备提出了新的要求。针对目前小容量配电变压器无法感知高压进线侧信息的不足,提出了一种用于配电变压器的智能感知终端设计技术。该智能感知终端包括高压感知本体和智能测量终端两部分,高压感知本体可实现对配电变压器高压进线电压、电流的精确感知。智能测量终端则可通过边缘计算有效实现对配电变压器状态的监测以及对配电线路多种信息的检测。对高压感知本体传感的关键技术进行了分析,并对其传感准确度进行了测试。对智能测量终端的常用边缘计算技术进行了分析。该智能感知终端有效满足了电力物联网对配电变压器的感知要求,具有广阔的应用前景。     

架空输电导线覆冰及舞动在线监测技术综述

近年来,架空输电线路的覆冰和舞动在线监测技术取得了长足的发展。介绍导线覆冰舞动造成的危害、覆冰舞动的产生机理和监测方式以及导线覆冰舞动在线监测技术国内外的应用现状和发展趋势;重点介绍了光纤传感器在输电导线覆冰舞动监测技术应用中的优越性。     

高压输电线路在线监测系统

随着全球大气环境的变化,极端的风雪天气在我国出现愈加频繁,架空输电线路绝缘子污闪、风偏闪络、导线舞动、覆冰等现象时有发生,往往会引起严重事故,严重地威胁我国架空输电线路的安全运行。在线监测技术作为智能电网的关键技术之一,是目前国家智能电网建设的重要研究方向。本论文首先介绍了我国的在线监测系统发展及应用状况,然后对在线监测产品的相关技术实现及指标做了介绍。在总结上述现状及技术实现的基础上,提出了对输电线路状态监测系统发展方向的看法并提出了相关建议。