考虑雷电入射角后电气几何模型的改进

电气几何模型法是计算输电线路绕击率的有效方法之一。传统的电气几何模型法未考虑雷击入射角方向,直接假定雷击的方向为竖直向下,通过求出电气几何模型中保护弧、暴露弧在水平面上的投影最后得出绕击率。为更接近于实际,假定雷击入射角在一个平面内进行变化,首先在每个特定的雷击入射角下将保护弧、暴露弧分别在垂直于雷击入射角的方向上进行投影,通过计算求出与特定入射角对应情况下的绕击率,再将雷电入射角的概率和某一入射角下对应的绕击率综合考虑,得出考虑雷击入射角概率后绕击率的计算式;并以某平原500 kV交流输电线路为例,计算了雷电流为22 kA,考虑入射角φ(0～π/2)概率后绕击率为9.97%。改进后的计算方法更能反应雷击的实际情况,加强了输电线路屏蔽性能的研究。     

LINS-GNSS:滤波与优化耦合的GNSS/INS/LiDAR巡检机器人定位方法

为了能够更加灵活地执行变电站巡检任务,非固定线路的机器人巡检技术越来越受到关注.如何在复杂的变电站环境中实现高精度的定位是机器人在变电站执行巡检任务时需要解决的核心问题.单一传感器难以满足变电站可靠定位的要求,因此,本文设计了多传感器融合的LINS-GNSS定位方法.其前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波框架将激光雷达和惯性导航进行紧耦合,在每次迭代中生成新的特征对应关系递归地校正估计状态.后端使用因子图优化的方法将卫星导航的定位结果与LINS后端输出的定位结果松耦合.优化过程中先将局部坐标系与全局坐标系对齐,再将卫星导航的位置约束作为先验边添加到后端的因子图中,最后将定位结果在全局坐标系下输出.为了评估LINS-GNSS系统在变电站环境中的性能,本文在实际变电站中进行了测试.实验结果表明,LINS-GNSS系统在变电站环境中可以达到优于0.5 m的定位精度,且比现有最佳算法LIO-SAM定位精度更高.     

基于地球同步轨道卫星的输电线路山火监测方法研究与应用分析

为了满足输电线路山火易发地区的低漏检、高精度、大范围、高时效性火点近实时监测需求,本文以地球同步轨道卫星影像为基础,提出了一种基于MC-CNN的山火检测算法。通过结合大津算法(OTSU)和上下文算法来增加潜在火点,从而在一定程度上降低火点检测的漏检率;引入PCA算法对输入特征进行优化,构建多通道网络结构,并利用联合概率和PSO参数寻优算法获取不同通道火点识别权重,在加权平均的基础上最终判定火点;同时,采用固定高温热源和太阳耀斑对虚假火点进行去除,以降低误报率。为了验证所提算法的有效性,本文随机选取了2019年至2022年期间输电线路附近历史卫星监测山火案例,并利用已知火点样本对火点反演结果进行验证。计算结果显示,该算法的火点检测精度达到了89.4%。     

雷电流幅值概率计算公式

雷电流幅值概率是表征雷电活动频度,计算雷击闪络率的必要参数.通过累积概率函数和概率密度函数比较了实际雷电流幅值分布和规程中概率分布公式计算结果,发现实测值所对应的雷电流幅值概率和规程法公式存在很大的差异,该差异随雷电流幅值的减少而增大.通过比较实测值和IEEE标准推荐公式等其他类似公式,认为上述公式与实测雷电流概率分布...     

换流站中500kV站用变铁磁谐振过电压的研究

以某500 kV换流站发生的铁磁谐振现象为例,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对换流站的铁磁谐振机制、影响因素及各种消谐措施进行了研究。结果表明:站用变、CVT主电容、断路器断口电容共同构成了谐振回路,断路器的断开操作激发了谐振的发生。断路器在不同时刻断开引起的谐振过电压振荡持续的时间和过电压峰值均有较大的差异;断路器的备用状态对铁磁谐振发生的概率影响较大,当处于热备用状态时,概率约为60%～65%,处于冷备用状态时,概率约为5%～10%;增大励磁特性的拐点以及站用变容量有助于抑制铁磁谐振的发生,但中性点增加电阻对抑制铁磁谐振不起作用,同时铁磁谐振将引起高次的谐波,该谐波与励磁特性的拐点有关。可采用短时投入阻性负荷和降低断路器断口均压电容的办法来抑制换流站铁磁谐振的发生。     

接地极直流电流互感器宽频特性现场试验与分析

接地极直流电流互感器的宽频测量性能对直流输电系统控制保护意义重大,由于缺乏现场宽频特性试验技术和关键设备,一直未开展有效的现场检测.文中结合接地极实际运行工况,提出了一种接地极直流电流互感器宽频特性现场试验技术.研制了基于数字物理仿真的小型化高频电流源及一体化宽频试验装置,解决了多类型标准信号高准确度采集、提取以及数据...     

超高压输电线路典型雷击故障分析和研究

针对雷击危及输电线路安全可靠运行的问题,采用电力系统计算机辅助设计(power systems computeraided design,PSCAD)对惠州供电局超高压输电线路雷击杆塔进行反击耐雷水平仿真计算。根据雷击杆塔前视塔和后视塔输电走廊范围内的典型地形,利用改进的电气几何模型计算其最大绕击雷电流,并结合雷电定位系统监测数据,判断2起雷击事故均由雷电绕击导线引起,其主要原因是地面倾角较大及地面的屏蔽效果减弱。考虑惠州供电局本身所处特殊强雷区,超高压输电线路走廊地形复杂,建议考虑输电走廊地形地貌,对超高压输电线路各杆塔的耐雷性能进行评估,采用安装避雷针、避雷器等经济合理的措施降低雷击跳闸率。     

地线绝缘化对500kV威甘甲线耐雷性能影响理论分析

在中重冰区地线覆冰将影响架空输电线路的安全运行,地线除冰尤为重要。直流融冰是解决架空输电线路导线覆冰的有效措施,地线绝缘化是地线能够进行直流融冰的前提条件。地线绝缘化后其电气性能必须满足正常运行、融冰运行及线路防雷等的条件。笔者以500 kV威甘甲线地线绝缘化为例,介绍其地线绝缘化的方式,及地线绝缘化后绝缘子及绝缘子间隙的电气性能;利用EMTP仿真软件对地线间隙击穿与雷电流幅值的相关性进行了分析;理论计算威甘甲线地线绝缘化前后其保护角及雷击跳闸率的变化,得出因融冰需要地线绝缘化后500 kV威甘甲线耐雷性能变化不大的结论。     

基于风云四号闪电成像仪的高原闪电探测分析

闪电是引起输电线路跳闸的重要原因之一,准确的探测及预测闪电发生区域对于保障电网安全稳定运行具有重要意义.本文利用风云四号闪电成像仪(LMI)数据对云南高原地区闪电探测效果进行评估,可以得出,云顶亮温与雷电发生区域存在着相关性,并通过统计得出LMI数据探测的闪电总数为地基闪电探测的30％左右.     

地形对输电线路最大绕击雷电流的影响

输电线路所处地形对最大绕击雷电流有着较大的影响,对改进的电气几何模型(EGM)中的导线高度和避雷线高度取值进行了重新定义,采用输电线路导线和避雷线任意点的对地高度取代原电气几何模型中的平均高度,以500 kV输电线路为例进行计算,计算结果表明,采用这种办法能够结合输电走廊地形情况区分出易击塔;当杆塔两侧均有山谷时,最大绕击雷电流增加,该基杆塔绕击引起闪络的可能性增大;最大绕击雷电流随着地面倾角的增大而减小,如果二者绝对值相等,地面倾角为负时的绕击雷电流更大。