基于层次分析法的架空输电线路状态评估

正提出基于输电线路监测的状态量和数据量,运用层次分析法及模糊综合评判,建立架空输电线路状态运行评估模型,为输电线路的高效智能运行提供支持。该评估方法能够较为准确地评估输电线路的运行状态,有效降低电网运行风险。     

基于特征重要性加权的随机森林点云分类研究

针对传统的随机森林模型构建时样本选取的随机性导致随机森林中包含了大量分类精度较低、分类性能相似的决策树分类器,进而影响整体随机森林模型分类精度与效率的问题,该文提出了一种基于特征重要性加权投票的随机森林算法。从决策树分类精度、不一致度量两方面剔除分类精度较低、分类性能相似的决策树,依据整体随机森林与单棵决策树特征重要性之间的相似性,计算每棵决策树的投票权重,提高了三维点云分类精度与分类效率。实验表明,改进后的随机森林分类算法照比传统的随机森林、支持向量机、决策树、神经网络、基于点特征分类方法分别提高了0.20%、15.159%、5.893%、6.316%、28.935%。在分类效率上,改进的随机森林照比传统的随机森林减少了约75%的时间。     

基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型

山火灾害易诱发架空输电线路跳闸事故,严重危害电网的正常稳定运行。为降低山火灾害对电网运行的影响,提高架空输电线路山火防治水平,本文提出了一种基于图模型的架空输电线路山火风险等级预测模型。该模型首先在森林火险气象指数的基础上,综合考虑地表燃烧因子和历史火情因子的影响,构建了输电线路山火风险等级评估指标体系;然后结合专家评分采用图模型和最优理论降低赋权中的主观随意性,确定了各因子权重系数,并利用3 km×3 km分辨率的降水预报数据对山火风险等级进行修正,实现了输电线路山火风险等级预测;最后以南方电网山火高发期卫星监测热点分布情况,验证了所提方法的准确性。该方法目前已成功应用于南方电网山火监测预警中心,可指导输电运维人员提前巡查重点隐患线路,降低架空输电线路山火跳闸风险,提高电网安全稳定性能。     

基于关联规则挖掘的输电线路缺陷状态预测

对输电线路缺陷状态进行关联因素的分析和预测工作,可以为输电线路的巡维工作提供重要的技术支持。在现有输电线路状态分析和影响因素研究的基础上,提出了基于关联规则挖掘的输电线路缺陷状态预测方法。首先根据历史缺陷数据评价得到输电线路缺陷状态。结合各种影响因素,构建线路缺陷状态与相关因素的特征库。然后引入FP-Growth算法挖掘各因素与缺陷状态间的关联规则,并将得到的规则用于预测线路的缺陷状态。最后以某地区架空输电线路为例,通过历史缺陷等数据评价得到缺陷状态样本,提取相关条件特征作为输入特征,并用于预测线路的缺陷状态。结果验证了该方法的有效性,对输电线路的巡维检修有一定的参考价值。     

基于贝叶斯网络的架空输电线路运行状态评估

为了详尽及时地掌握架空输电线路的运行情况,提高线路运行的可靠性,提出了一种基于贝叶期网络的架空输电线路运行状态评估方法.贝叶斯网络可以灵活地表示变量的随机不确定性和相关性,还能方便地进行不确定性推理.基于贝叶斯网络建立的架空输电线路运行状态数学模型,不仅能够得出架空输电线路及其各部件的3种运行状态的状态概率,而且还可以动用贝叶斯网络的双向推理技术方便地求解架空输电线路各部件对整条线路运行状态的影响,得出整条架空输电线路的薄弱环节,通过实例计算表明了此方法的有效性和实用性.     

基于模糊Petri网的架空输电线路状态评估

为准确、有效地对架空输电线路状态进行评估,进而制定相应运维检修措施,本文提出了一种基于模糊Petri网的架空输电线路状态评估模型。模糊Petri网具有模糊推理功能,可以有效地描述各架空输电线路状态影响因子和架空输电线路状态不确定性、相关性关系。通过实例计算表明了此方法的有效性和合理性。     

架空输电线路运行状态综合评价研究

结合DL/T 1249—2013《架空输电线路运行状态评估技术导则》及Q/GDW 173—2014《架空输电线路状态评价导则》,建立了架空输电线路运行状态评估指标体系,使用层次分析法确立了指标权重,并采用模糊评价方法对架空输电线路运行状态进行综合评价。通过对某供电公司110kV架空输电线路进行分析评价,验证了该评价模型的实用性。     

架空输电线路山火预测预警技术

大范围架空输电线路山火灾害易引起多条架空线路同时跳闸,严重威胁大电网安全稳定运行和用户正常用电。为了提前对架空输电线路山火灾害进行预测预警,改变现有架空输电线路山火处置手段较为被动的局面,综合考虑气象要素、卫星监测热点要素、工农业用火要素和架空输电线路隐患点要素与山火发生的关系,研究了基于"4要素"的架空输电线路山火预报方法,并提出了山火密度时间序列预测模型。该方法可同时对多个地区、多个时间段的架空输电线路山火进行预警,将预测山火发生"可能性"量化为发生"次数",预测空间分辨率可提高至2.5 km×2.5 km,实现了架空输电线路山火的精细化预测。利用该研究成果,可对架空输电线路山火进行预测预警,提前做好应对措施,化被动为主动,提高山火防治效率与电网安全稳定性能。     

基于多维关联信息融合的架空输电线路雷害风险评估方法

雷电是危害架空线路运行安全的主要因素,为了能够客观、科学地评价输电线路雷害风险,提出一种基于多维关联信息融合的输电线路雷害风险评估方法。首先采用关联规则量化输电线路所处的环境特征因子和本体特征因子与线路雷击故障的关联关系;其次结合信息熵理论确定各特征因子的熵权,采用灰色关联理论依据关联度和熵权确定不同特征因子的基本信度分配函数;然后通过证据理论融合多个特征因子的基本信度分配函数,确定待评估线路的雷击信度值;最后通过映射关系将雷击信度转换成输电线路雷击跳闸率,并确定风险等级。以南方某市级电网为例,利用该电网2003～2015年35～500kV架空输电线路雷击跳闸信息,构建架空输电线路雷害风险评估模型,评估结果与2016年和2017年实际线路雷击故障相吻合,从而证明了该方法的有效性。     

基于LightGBM的输电线路点云分类方法

提出基于LightGBM的输电线路点云分类方法。该方法定义了输电线路点云的高程类和特征值类特征,并根据点云中各点的特征值,采用LightGBM算法将输电线路点云分为了地物点、杆塔点和电力线点3类。实验结果表明：该方法能高效准确地实现输电线路点云分类,应用效果优于随机森林和BDT算法;根据点云特征重要性分析表明,高程类特征在输电线路点云分类中贡献最大;特征值类特征起到了细化分类结果的作用。     

基于Shepard相似插值的电网非线性评价指标研究

为了准确获取全网运行备用容量以及线路、主变压器的负载情况,为调度运行管理提供可靠数据基础,提出一种基于非线性指数函数的电网评价指标体系,分别给出了全省备用容量监视指标、各分区备用容量监视指标以及线路、主变压器重载和越限指标计算方法,并利用Shepard相似插值算法对各分散指标数据进行融合,给出了电网运行的综合评价指标。相比于传统的线性评价方法,非线性评价体系更符合电网时变性和强非线性的本质特征。最后,利用江苏电网实际运行算例验证了所提出的评价指标体系的正确性和有效性,综合评价指标能客观反映电网总体运行情况,为调度运行管理提供了可靠评价依据。     

基于架空线路简化模型的柔性直流电网双极短路故障定位法

在模块化多电平换流器(MMC)组建的多端柔性直流输电系统中,准确定位直流侧双极短路故障位置是确保快速功率恢复的重要举措。针对目前故障测距存在的问题及获取架空线路参数的困难,文中提出了一种基于架空线路简化R-L模型的柔性直流电网双极短路故障定位方法。通过预设双极短路故障试验可反推出架空线路故障态下的单位电阻和电感值,从而得到R-L线路模型。在此模型的基础上推导故障定位公式,代入故障线路两端的实测电压和电流数据即可较为准确地计算出故障位置。通过PSCAD/EMTDC中的四端柔性直流系统验证了所提定位算法的有效性。仿真结果表明,所提定位算法具有很高的精度和可靠性,几乎不受过渡电阻和系统传输功率的影响,同时这也证明了简化R-L模型具有很高的精度。     

基于源流路径链和输电介数的电网关键线路辨识

快速、准确和全面地辨识关键线路对预防连锁故障、保障电网安全稳定运行具有重要意义。提出一种基于源流路径链和输电介数的电网关键线路辨识方法,该方法首先建立电网有向加权拓扑模型,然后基于源流路径链生成算法,搜索源流节点对间的所有潮流传输路径。根据输电介数的定义,计算各线路的输电介数并排序,按照排序结果辨识电网关键线路。最后,通过对IEEE39节点的算例测试,验证了所提算法的有效性和准确性。     

多自然灾害下的架空输电线路运行风险评估

为了对多种自然灾害共同作用下的架空输电线路运行风险进行评估,基于现代安全风险量化理论,充分考虑各类自然灾害风险的发生可能性、对架空输电线路的影响程度以及危害的严重程度,采用风险概率、线路故障输送能力损失值、风险社会影响系数三者综合量化架空线路灾害运行风险。基于此建立了多种自然灾害下架空输电线路运行风险评估体系,并采用改进层次分析法计算不同自然灾害的风险权重,保证评估结果的合理性。利用该方法完成了一例地区电网架空输电线路在多种自然灾害共同作用下的运行风险评估,验证了方法的可行性。该评估方法通用性更强,评估结果可为采取针对性灾害抵御措施、提高线路风险防范能力提供依据。     

综合考虑负荷供应量和线路重要性的骨干网架构建

骨干网架的构建是进行差异化规划以提高电网抵御自然灾害能力的首要条件。引入电网最大负荷供应能力反映网架线路的重要性,在综合考虑了网架负荷供应量和线路重要性的基础上提出了一种新的骨干网架搜索模型,并采用改进的生物地理学算法进行网架搜索,引入混合迁移算子、混沌变异策略、排重操作以及"贪婪"策略增强算法的搜索能力,并与常用优化算法中的粒子群算法、遗传算法以及传统的生物地理学算法进行了对比。仿真算例结果表明,本文所提方法正确有效,搜索到的骨干网架方案满足差异化规划要求,采用的改进生物地理学算法具有较高的搜索效率。     

基于阻塞分析的输电线路动态增容

为了确保输电线路动态增容后电网的安全稳定运行,基于超短期预测数据确定输电能力的受限原因,通过计及动态安全的阻塞管理分析识别阻塞关联输电线路。针对增容的线路和增容时段,根据气象预测数据计算未来一段时间内的允许载流量。对阻塞时间在一定范围内的待增容线路,考虑导线温升暂态过程,进行事故后导线允许载流量分析。并在此基础上确定满足安全稳定约束的增容容量。基于上述方案开发了一种基于阻塞分析的输电线路动态增容系统。     

绝缘子新型防冰涂料施工工艺及应用效果

输电线路覆冰闪络严重威胁电网安全,在特定气候条件下可能大范围、连续发生,南方电网继2008年冰灾后,2010-2011年再次发生大范围冰闪事故。研发了输电线路绝缘子主动式防冰涂料,设计了新型防冰涂料在绝缘子表面的喷涂方式,并通过人工气候室试验验证了防冰涂料具有显著的防冰效果,能够明显减少、延缓绝缘子冰层形成,减少线路冰闪事故。输电线路人工观冰和监测数据分析表明,新型防冰涂料具有实际的防冰效果,但施工工艺和输电线路现场特殊环境条件影响了新型涂料的防冰应用,需要进一步开展防冰涂料的应用研究,以达到实用化目标。     

考虑电缆和架空线参数频变特性的直流电网阻抗建模

直流电网的故障特性可通过分析电网阻尼的方式获取,但传统电网阻抗建模往往忽略线路参数的频变特性,建模结果无法准确反映电网阻尼特性。为对比分析电缆和架空线直流电网故障电流特性的差异,文中首先基于矢量拟合提出一种考虑线路参数频变特性的直流电网阻抗模型。接着,基于此模型的幅频特性,对比分析电缆与架空线直流电网故障电流时延、初始上升率和幅值的差异,并研究改变电网关键参数对2种电网故障特性的影响。所提模型阻尼特性与依频模型直流电网扫频结果相比,均方根误差低于0.6,准确性高于简化模型。最后,基于对称单极双端系统极间短路故障进行仿真。结果表明：桥臂电感值增加时电缆直流电网故障电流上升率比架空线高24.96%,验证了电缆直流电网故障电流对感性关键参数变化更敏感的结论。