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。     

利用深度学习方法提取配网线路舞动特征

近年来时有发生的配网架空线路舞动故障,严重威胁配网运行稳定性与供电可靠性。为有效监测10 kV配网架空绝缘线路运行状态,提出了一种基于图像处理和深度学习的架空线路舞动轨迹及幅频特性提取方法。利用深度学习语义分割算法DeepLabv3+网络实现绝缘导线的分割,通过导线形心定位提取导线舞动轨迹,进而获取导线舞动位移变化曲线及其舞动幅频特性,实现了配网架空线路舞动故障监测预警,为进一步提升配网防灾减灾能力,保障电网持续稳定供电提供支撑。     

基于多模空间距离权重融合的高压架空输电线 舞动监测模块的设计

当前高压架空输电线路的舞动物联监测系统还存在集成度不高、误差较大等缺点。针对这个问题建立了基于球面距离和空间距离相结合的多模空间距离权重修正模型。并基于北斗卫星定位系统研制了高压架空输电线舞动监测模块,可集成到智能监测球装置中。进而实现了一种基于多模空间距离权重融合的高压架空输电线舞动测量方法。实验结果表明,该高压架空输电线舞动监测装置定位精度可达厘米级,定位结果能够有效评估输电线路的舞动风险,并已安装应用于架空高压输电线路的在线物联监测。     

架空输电线路防舞动措施

分析了架空输电线路导线舞动原理,研究了微风振动、驰振激发和扩展导线舞动的特点及振动频率、导线的受力情况。根据导线舞动原理,结合架空输电线路运行维护经验,分析了线路走向、地形与地势,冰风参数,线路结构参数对导线舞动的影响,提出了减弱导线振动,加强导线、金具的耐振强度、优化导线排列方式等防舞动措施,介绍了国内常用防舞动装置及其工作原理,并对今后防舞动工作提出了建议。     

一种新型输电线缆风舞在线监测系统及其舞动参数测量方法

架空输电线缆舞动是威胁电力系统输电线路安全运行的重要因素之一,对线路舞动情况进行实时监测很有必要。提出一种抗电磁干扰及其他恶劣环境的长距离输电线缆舞动分布式在线监测系统及其舞动参数测量方法,利用光时域反射仪(OTDR)实现架空输电线缆风舞分布式在线监测,根据光缆内散射信号沿空间分布的偏振态变化情况分析得到架空线缆实时的风舞状况。检测到线缆风舞事件并定位后,通过对风舞信号进行频谱分析和包络拟合的方法实现舞动频率、摆幅的定量测量。现场测试验证了线缆舞动频率和摆幅测量方法的有效性,在电缆13km和33km处先后监测到4次风舞事件,频率分别为0.42Hz、0.38Hz、1.13Hz和2.54Hz,幅度级别分别为Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅲ。结果表明该系统能准确实现线缆风舞频率和摆幅定量测量。     

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。     

架空输电线路舞动时导线动态张力分析

导线舞动是威胁架空输电线路安全稳定运行的重要因素，我国是舞动灾害最为严重的国家之一，舞动会对输电线路造成巨大的破坏，破坏主要表现为闪络、跳闸，电弧烧伤，金具、绝缘子损坏，导线断股、断线，倒塔等。机械损坏主要是由舞动产生的导线张力的巨大变化引起的。通过对线路舞动时导线动态张力变化的理论及试验分析，得出了张力变化的规律，即线路舞动时导线动态张力（可能达到的）最大值约为导线静态张力的2倍，同时给出了导线张力变化的估算方法。结合舞动产生的导线张力变化对导线、金具、绝缘子等受力构件的影响的分析，提出了架空输电线路从提高机械强度的角度进行防舞设计的方法，为架空输电线路的防舞设计提供了依据。     

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。     

基于物联网技术的覆冰舞动综合监测装置设计

研制了一种基于物联网技术的覆冰舞动综合监测装置，采用在线取电方式解决覆冰期间监测系统供能不足的难题，通过有机薄膜加热技术对镜头加热的方式防止覆冰期间镜头被冰覆盖，应用双目摄像头及覆冰舞动图像识别算法精确计算覆冰厚度和舞动强度，结合4G信号和北斗短报文双通信模块传输监测数据，并利用物联网管理平台实现输电线路覆冰舞动现象的实时监测预警。