基于MEMS惯性测量的输电导线振动损伤分析

为了有效地分析输电导线振动引起的损伤,提出一种基于MEMS惯性测量的振动损伤度量方法。首先利用MEMS惯性测量输电线运动的三轴加速度和角速度,为精准提取输电导线运动特征,通过滤波和分段进行预处理,再进行积分与FFT变换得到输电导线平动/转动的幅值和频率;然后从损伤耗能的角度,利用幅值和频率参数构造振动耗能函数,度量输电导线振动中材料损伤所消耗的能量;然后根据振动损伤与振动耗能函数之间的关系,建立振动损伤函数模型,计算输电导线的损伤程度;最后设计输电导线振动损伤模拟试验进行验证。结果表明建立的振动损伤函数模型能够准确判断输电导线的损伤程度,说明所提出的输电导线振动损伤度量分析方法是有效的。     

覆冰输电导线舞动的仿真分析

基于考虑输电导线垂向和扭转振动耦合的两自由度模型,利用多尺度法和数值分析方法,分别就系统参数和环境参数对临界风速和舞动振幅的影响进行了理论和仿真分析,并讨论了扭转振动分岔导致的可能复杂运动。利用零解的稳定性条件,得到了覆冰厚度、初始覆冰角度、来流密度、导线的初始张力和单位长度质量以及横向阻尼比对临界风速的影响曲线。基于解析和数值仿真的结果,分别给出了风速、覆冰厚度、来流密度、导线的初始张力和单位长度质量以及横向阻尼比对舞动振幅的影响曲线。对扭转振动分岔的研究表明,风速变化时,(零解失稳导致的)周期运动的分岔可导致倍周期运动和概周期运动等复杂运动形式。     

覆冰输电导线舞动及防舞效果分析

根据拉格朗日运动方程推导了两端固定的安装了压重或失谐摆这两种防舞器的覆冰输电导线舞动的非线性微分方程组;提出了临界风速的计算方法;采用龙格—库塔方法在时域中直接求解舞动非线性微分方程组得到舞动振幅的时间历程。以某试验导线作为算例,研究结果表明:当输电导线的扭转频率与横风向频率接近时扭转舞动可以激发横风向舞动;当风速位于某一范围之内时导线舞动的振幅比较大;导线舞动振幅随导线垂度显著变化,并存在一个最不利垂度或最不利张力使导线舞动振幅达到最大;压重防舞可以减小但不能消除导线的舞动,而失谐摆防舞器可以完全消除导线的舞动。     

探讨220kV输电导线覆冰的防治方法实践

伴随着目前社会经济的逐步发展,人们生活质量及生活水平逐步提高,对电力的需求量越来越多,要求越来越严格。最近几年,我国各个地区的温度普遍不稳定,在2008年,我国南方出现了罕见的雪灾,大多数220kV的输电导线都出现了覆冰情况,从而影响了供电的稳定性与安全性。所以,相关工作人员应对该问题进行深入研究,探究相应防治措施。本文简要探讨了220kV输电导线出现覆冰情况的原因,并分析了相应危害,探讨预防方法,目的在于保证民众的用电安全。     

输电导线断裂原因分析

某500kV输电导线在架线施工过程中发生断裂,通过宏观观察、几何尺寸检测、化学成分分析、力学性能试验、断口形貌宏微观分析、模拟试验等方法对导线的断裂原因进行了分析。结果表明:导线结构尺寸、力学性能及材料正常;断口均为典型的正向拉断断口,未发现原有缺陷;通过设计导线的逐层拉断试验及现场力学条件的模拟试验,发现导线在加载至紧线器额定载荷时并未发生滑移及断裂,在接近导线额定拉断力时整体断裂,对比试样与现场断裂导线的断口形貌,确定导线是在施工过程中严重过载,于紧线器夹持位置发生逐层断裂。     

长短边导线测量代替复测支导线测量

文章从理论和实践上讨论了长短边导线测量代替复测支导线测量的可行性,这种测量方法满足相应的测量精度等级求,工作效率高。     

输电线路的导线选型研究

本文讨论了导线选型的原则,通过实例分析了如何利用全寿命周期的理论来进行,导线的碧旋并最终确定适用导线．     

考虑导线偏心覆冰对四分裂导线舞动的影响

采用风洞试验获得典型新月形覆冰四分裂导线的升力、阻力和扭矩系数随风攻角的变化规律。基于ABAQUS有限元软件提出一种考虑偏心覆冰作用的导线数值模拟方法,并利用算例验证了该方法的正确性。在此基础上,利用ABAQUS用户自定义子程序UEL编写气动载荷单元,实现考虑偏心覆冰作用的导线舞动数值模拟方法。采用该方法与传统数值模拟方法对典型新月形覆冰四分裂导线的舞动特征进行对比分析。结果表明,该方法能准确反映覆冰导线运动过程的扭转特性。考虑偏心覆冰作用后,覆冰四分裂导线的位移和扭转角幅值明显增大,振动形态更为复杂。因此,在研究覆冰导线舞动时,有必要考虑偏心覆冰作用的影响。     

基于RBF神经网络的微惯性测量组合标定

针对微惯性测量组合标定精度低的问题,充分发挥神经网络良好的逼近非线性函数的优势,以RBF神经网络为主要逼近手段,对微惯性测量组合输出非线性特性进行精确逼近,从而得到更为准确的标定结果.试验结果表明,基于RBF神经网络的标定算法能够有效地逼近微惯性测量组合敏感信息,与传统基于最小二乘法建模方法相比,微惯性测量组合输出标定...     

基于MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统

提出了一种基于低成本MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统,包括MEMS速率陀螺、MEMS磁强计、单轴MEMS加速度传感器.重点研究了基于扩展Kalman滤波（EKF）的姿态估计创新算法,通过速率陀螺更新误差状态四元数计算姿态角,并通过飞行方向的加速度传感器和三轴磁强计来补偿陀螺漂移和姿态角误差,利用扩展卡尔曼滤波方程消除瞬时干扰,实现高动态姿态测量.系统的仿真和高动态实验表明,姿态测量动态精度低于5°,静态精度低于0.7°.     

基于强几何非线性因素的覆冰导线舞动问题研究

分析了覆冰导线前三阶模态中在不同水平张力下各非线性刚度项系数与线性刚度项系数的比,通过讨论水平张力,线性恢复力、非线性恢复力与振动幅值之间的关系,确定了影响覆冰导线系统几何非线性强弱的主要因素。在此基础上,应用待定固有频率法计算了系统的稳态幅值和振动频率。数值模拟表明：各模态幅值均随风速增大而增大,且当受到强几何非线性因素的影响时,各阶模态的振动频率将远离初始频率,此时传统规范形理论的分析结果难以满足模型分析的精度要求,而本文研究结果则可以对模型的振动特性有比较准确地把握。     

覆冰导线舞动的动态张力研究

导线舞动严重威胁输电线路安全稳定运行,确定舞动引起的动态张力是研究舞动问题的重要内容之一。首先从能量平衡和导线长度变化的角度,推导动态张力的理论公式。然后建立导线舞动张力变化数值模拟模型。以实际高压输电线路为例,将理论结果与数值计算进行比较,判断理论公式是否有效及其适用范围。分析理论和数值结果,得到舞动幅值、阶数、档距、高差角等参数对动态张力的影响规律。对导线舞动分析有参考价值     

基于转动惯量的刚体9个惯性参数的测量

针对三维空间,提出了一种可以同时测量刚体9个惯性参数的新方法。利用气体静压轴承低速自由转动时其角速度是一个随时间衰减的单指数函数这一运动规律,测量物体绕任意轴的转动惯量,通过9次测量最终求出刚体的9个惯性参数。设计了一套物体惯性参数测量仪,该测量仪可以同时测量三维空间中物体的9个惯性参数。测量过程中无需重新装配,减少了中间测试量及人为干预误差,使测量时间缩短,测量精度提高。     

高压输电线路覆冰研究

高压输电线路覆冰是一种很严重的自然灾害,可能引起输电线路导线脱冰跳跃舞动、短路跳闸、断股断线、倒塔停运等设备运行隐患或事故事件,这些隐患和事故的发生会在很大程度上给电力系统的安全运行造成影响。鉴于此,本文主要对当前高压输电线路覆冰的形成原因、影响因素和危害等进行简要分析,并在此基础上探讨如何有效解决线路覆冰问题,以此来进一步确保电力系统运行的安全性和稳定性。     

基于航拍图像的输电线路覆冰厚度辨识研究

针对覆冰厚度监测过程中常伴随雨雪天气,严重影响图像质量与覆冰厚度辨识精度的问题,文中提出一种基于航拍图像的输电线路覆冰厚度辨识方法。首先采用改进的扫描线种子填充算法对采集所得的输电线路图像中的雪花进行填充,以减少雪花对图像质量的影响;其次对线路覆冰的纹理特征进行加权构成融合特征,并结合空间邻域信息的FCM算法,实现对线路区域的提取;最后利用输电线路实际直径与覆冰前后线路上下边界像素宽度确定覆冰厚度。实验结果表明,文中所提方法能够有效辨识雨雪天气下的输电线路覆冰厚度,计算所得的覆冰厚度相对误差仅为1.05%,对线路除冰工作具有一定的参考价值。     

一种基于图像处理的输电线路覆冰监测方法

在电力系统中,输电线路的覆冰现象非常普遍.严重的覆冰情况会造成巨大的经济损失和不良的社会影响.针对现有输电线路覆冰厚度的检测方法的不足,提出了一种基于图像处理的输电线路覆冰的监测方法,并详细介绍了其实现方式.该系统通过摄像机采集覆冰图像,进而对图像进行边界检测处理,测量出覆冰厚度;覆冰图像及覆冰厚度通过GPRS无线传输方式发送到监控中心,由监控人员做出相应的处理.实验表明,该监测系统能够实现输电线路覆冰的在线监测,且性能稳定,精度较高,具有广阔的应用前景.     

输电线路覆冰在线监测

针对我国的覆冰灾害情况,在加强研究输电线路覆冰机理以及有效的防冰除冰方法的同时,也开展了对电网覆冰的在线监测、预警和诊断方法的研究。建设一套完善的输电线路及气象条件的严密监测,将实时数据采集到监控中心,由专家系统软件根据各种修正理论模型给出冰灾预警,能够确保运行人员注意到潜在的危险,及时制定应对措施,从而确保线路安全,提高对电网的驾驭能力和管理能力。     

输电线路导线阵风响应系数研究

采用阵风荷载因子法推导了不同档数、影响线函数下输电线路导线阵风响应系数的计算公式,研究了湍流积分尺度、风速、档距、共振响应分量、分离系数和峰值因子等因素对导线阵风响应系数的影响规律,并将其与现行ASCE规范和中国规范的导线阵风响应系数进行了比较分析.分析结果表明,计算导线跨中位移和输电塔风致响应时,应分别考虑单档和相邻...     

输电导线气动阻尼效应的风洞试验研究

基于单跨六分裂输电导线气弹模型风洞试验,测得了不同风速下输电导线端部,即输电导线传递给输电塔的动张力时程,结合经验模态分解法(EMD)、小波分析及随机减量法(RDT)识别了输电导线的前四阶气动阻尼比,并将其与基于准定常理论的气动阻尼比进行了对比。考虑气动阻尼的影响,对输电导线动张力进行了计算。研究结果表明:输电导线的气动阻尼相对于结构阻尼,占有主导地位,在强风下可以达到结构阻尼比的10倍以上;由于输电导线的风致非线性振动,使得基于准定常理论的气动阻尼比与识别结果相比存在显著差异;强风作用下,不考虑气动阻尼比的计算结果将严重地高估输电导线的风致动张力响应。