基于物联网的雷电气象环境要素采集技术的研究和应用

同步采集与分析雷电气象环境要素监测数据,可以为综合防雷监测、雷电灾害预测及防灾减灾提供重要依据。笔者在嵌入式技术和MEMS传感器技术的基础上,研究雷电、气象、环境要素信息采集终端一体化设计技术,形成以物联网为基础平台,由前端信息采集设备、系统软件、智能终端组成的雷电气象环境要素信息采集系统,构建雷电预警数学模型。     

防雷综合业务管理平台设计与实现

设计并实现了对防雷重点单位监管、防雷装置设计审核和竣工验收、雷电灾害统计、雷电监测预警为一体的防雷综合管理平台。平台基于C#和SQL Server开发，利用信息化技术实现相关功能，从而实现了防雷日常工作的信息化与自动化。平台主要包含防雷重点单位监管、防雷装置设计审核和竣工验收、闪电实时监测预警与查询、雷电灾害调查4大模块，并分设了数个子模块。其主要优点是使用方便、界面简单、交互性强、运行迅速、数据准确等。平台可满足各种防雷工作的需要，从而提高了防雷工作效率，减轻防雷工作者整理档案的工作负担。     

基于MapXtreme的雷电实时监测预警系统设计与实现

在MapXtreme结构的基础上,构建基于MapXtreme的雷电实时监测预警系统。该系统实现雷电探测站点运行状态和闪电数据的实时监控,查询历史闪电数据及根据过往闪电资料做出临近预报预警,该系统在四川省雷电业务分析中起了重要的作用。     

基于数据融合的输电线路雷电灾害自动预警系统

为了提高输电线路雷电灾害自动适应能力,提出基于数据融合的输电线路雷电灾害自动预警系统。首先设计输电线路雷电灾害自动预警系统的硬件以进行数据融合;采用数据融合技术处理监测数据,利用融合后的数据预测雷云行动路径和落雷范围,根据预测结果判断预警级别,将预警结果发送到硬件部分,通过指示灯发出预警,发送到软件部分,生成告警报文。实验结果表明所设计系统告警数据抗扰度高、雷云路径预测偏差小,最低为0.21,适应能力得到了提升,具有一定应用前景。     

智能型高压隔离开关位置激光监察装置的设计

分析智能化变电站水平断口高压隔离开关,运行中分合闸位置监视存在的问题,提出并设计一种有效监视高压隔离开关分合闸位置的监察装置,为实现高压隔离开关状态可视化提供可靠、有效的分合闸位置信号。     

基于录波数据的配电网断路器状态监测的研究

为进一步增强断路器状态监测的实践应用效果,本文结合配电自动化终端具备的操作录波功能,采用故障录波装置记录断路器在分/合闸过程中的电气量数据,近似测算分/合闸的时间,以标识断路器的运行状态,实现对断路器分/合闸状态的有效判断。基于录波数据的断路器状态监测方法采用电流互感器感知断路器状态,仅需在配电自动化系统中通过完成终端软件的设置实现,无需其他硬件投入,在满足配网设备状态监测可靠性要求的同时,兼具技术可行性与经济性。     

相控断路器分闸相角检测研究

针对南方电网某供电局10kV无功补偿电容器故障率较高的问题,拟在南方电网某110kV变电站采用分相投切电容器组,抑制合闸涌流和减小分闸重燃概率.分相分合闸技术的实现需要较高的相位检测精度.根据南方电网某110kV变电站运行数据,在MATLAB中建立仿真模型.采集变压器二次侧10kV处电压信号时长为1s,通过相关分析(扫...     

基于Web技术的煤矿井下供电电网实时监控系统

介绍了一种基于Web技术的煤矿井下供电电网实时监控系统 ,给出了系统实现的原理和结构组成 ,重点介绍了系统软、硬件功能及实现方法。系统实现了通过Internet/Intranet网络实时监测井下高压开关的运行状态 ,并可通过地面监控终端遥控井下高压开关的分、合闸     

基于线圈电流的牵引变电站直流断路器状态监测与诊断研究

直流断路器在系统设备入网或者退网时起到开关转换的控制作用,是电力系统的关键设备之一。研究牵引变电站直流断路器的合分闸线圈电流与直流断路器状态的联系,实现对直流断路器的状态诊断。首先利用霍尔电流传感器采集分合闸线圈电流波形,然后分析了直流断路器分合闸过程线圈电流的变化机理并确定以电流拐点的时间(t1/t2)和电流值(i1/i2)作为诊断的特征值,接着对采集的电流波形进行15kHz低通滤波去噪后采用电流包络法提取分合闸线圈电流信号中特征值,最后随机划分80%样本为训练样本,20%为测试样本,通过SVM支持向量机对模拟的7种不同状态进行诊断。诊断结果表明,通过分析分合闸线圈电流的特征值能够实现牵引变电站直流断路器的状态监测与诊断。     

电力系统高压真空断路器分合闸线圈的烧毁原因及预防策略研究

在对电力系统高压断路器分合闸线圈烧毁的原因进行分析时,可以从投切故障等方面着手。通过研究断路器合闸线圈故障以及操作机构二次回路故障,对分合闸线圈烧毁的问题进行深入分析。本文通过分析影响分合闸线圈烧毁的各种因素,提出了有效维护分合闸线圈烧毁的各项举措。     

基于大气电场值的雷电发生识别方法

云地间雷电会对地面设施造成极大的破坏。对雷电的预警除了使用雷达,卫星等设备外,大气电场仪是一种有效、相对低廉的定点雷电监测预警设备。由于雷电不是唯一可引起大气电场值改变的因素,并且雷电的发生是瞬时的、离散的,现有基于大气电场值的雷电发生识别方法常出现假阳性情况。为了提高识别准确率,基于大气电场值,提出一种利用小波包和随机森林的雷电发生识别方法。区分特征上,该方法使用小波包提取雷电过程中大气电场值变化的频域值,并结合能量大小构建区分特征;分类器上,利用随机森林分类器精度高,可解释性强的特点对负样本和三个等级强度正样本进行区分。实验结果表明,该方法无论是在中、强等级正样本对负样本的雷电发生区分还是弱正样本对负样本的区分中均取得了非常高的正确率,证明了该方法的有效性。     

场磨式电场仪在雷电预警中的研究与应用

场磨式电场仪是一种新型雷电探测装置.它利用导体在电场中产生感应电荷的原理,通过感生电荷的变化检验空间电场的强度,而根据空间电场及其变化能反映出雷暴云的生成和发展,从而通过电场监测对雷电进行预警.电场仪采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及周围空间离子流对测量的影响.在实际雷电预警系统的电场测试中,该电场仪表现出输出信号与电场强度的预期相符的实验结果.证明了场磨式电场仪在雷电预警中应用的可行性.     

基于卡尔曼滤波和TITAN路径的雷电预警

雷电灾害是一种常见的自然灾害,受其发生的随机性、瞬时性、地域性影响,预警预报具有一定的难度;为提高雷电短临预报的准确性和及时性,文章提出了一种新型的基于clique聚类识别和卡尔曼滤波算法进行雷电识别及追踪外推的方法,并在自主开发的广州市雷电监测预警系统中采用该算法和传统的雷暴识别、跟踪、分析路径算法(TITAN)分别实现了未来1小时逐6分钟(即6、12、…、60 min)的雷电路径预报;通过2020年5月至10月广州地区闪电定位数据对两种算法的检验分析表明:两种算法基本性能接近,均能有效识别、追踪和预测出大部分雷暴移动路径,且经过优化的新算法在各时次的预测命中率上均已优于传统基于TITAN风暴路径的预测算法,对于提高雷电临近预报的准确性有一定参考价值。     

基于Ajax的强对流多灾种协同发布机制研究与应用

强对流天气是影响范围小、持续时间短的局地灾害性天气,由于其发生突然、强度剧烈,带来的经济损失和人员损伤往往非常严重。预警早一秒,风险少一分,为解决强对流天气预警服务灾种多、时间紧的难题,针对强对流天气预警发布流程和服务内容特征开展研究,从信息采集前、采集中、采集后分别采取措施,设计了多灾种预警信息协同发布工作机制,并基于Ajax异步通信技术实现具体应用,提升了预警采集的便捷度,提高了预警发布效率,具有较好的应用效果。     

基于域泛化的非均衡电力设备分/合闸X射线图像识别

针对电力开关设备分/合闸X射线图像呈现设备种类多、数据量少、类别不平衡问题,提出一种基于域泛化的非均衡电力设备分/合闸X射线图像识别方法.首先以AlexNet和改进的ResNet作为骨干网络设计识别算法;然后利用最大熵对抗数据增强(MEADA)训练算法对训练集进行样本扩充,以模拟未知类型分/合闸图像的域分布;最后通过将Focal Loss损失函数引入到识别算法中解决分/合闸数据类别不平衡问题.实验结果表明,使用所提方法AlexNet和简化ResNet(ResNet-F)模型的平均准确率相比其基线方法分别提升5.31个和6.52个百分点,且ResNet-F的识别精度比AlexNet高出3.54个百分点.类激活图、受试者工作特征(ROC)曲线和t-随机嵌入(t-SNE)等可视化分析结果进一步验证了所提方法的有效性,为多域非均衡电力设备分/合闸X射线图像识别提供了新思路.     

基于位移信号的高压断路器机械特性检测系统研究

高压断路器的机械特性为评价其动作性能提供有效的依据,故该文提出了一种利用断路器分合闸过程中动触头的位移信号来检测断路器机械特性的方法。根据断路器动作过程中动作机构的工作原理,该方法选择合适的位移传感器,通过FPGA对位移信号进行采集;然后对采集的存在噪声干扰位移信号进行小波去噪;最后通过辅助触点的状态变化来实现刚分(刚合)时间点的提取并实现断路器分合闸行程和速度的确定。     

高压断路器分合闸线圈烧毁原因分析及应对措施

高压断路器在分、合闸过程中,常会出现分、合闸线圈烧毁现象,作者结合多年来的故障处理经验,对线圈烧毁的原因进行了分析,并提出了应对措施。     

GIS（接地）刀闸分合闸不到位风险分析及控制措施探讨

GIS设备由于具有结构紧凑、可靠性高、抗震性能好、噪音低和维护量小以及不受外界环境条件影响等优点,在电力系统中得到了越来越广泛地应用。但GIS与传统的敞开式设备相比,直观性不强,无法直接用观察触头接触情况,判断GIS隔离开关触头分合闸是否到位,一旦发生触头分合闸不到位,则会引起事故。本文对GIS（接地）刀闸分合闸不到位风险进行分析,并提出相应的控制措施。     

雷电临近预警系统设计

为全面提升重点资源地域的防雷安全水平,有效防御和减少雷电灾害和公共安全的危害,根据重点资源地域防雷现状和需求,本着“预防为主、安全第一、科学合理、统筹兼顾”的原则,开展雷电预警系统和雷电灾害防护体系的二大体系的建设,可有效防御和减少雷电灾害,提重点资源地域雷电灾害防御能力和安全管理水平。本研究建立了一套广域网局部雷暴云、闪电预警系统,雷电临近预警系统,能够及时、准确地预报当地雷击活动情况,对处在工作状态的易燃易爆场所、人员高度集中场所提供预警信息,使工作人员能够有充分的时间施加防范措施,减少危害的发生。     

基于单片机的涌流抑制器的设计与实现

从励磁涌流的成因出发,设计涌流抑制器,通过计算变压器分/合闸时间以控制变压器分/合闸角度来抑制涌流,从而消除励磁涌流对电网的污染等一系列危害。