蛙跳式充电的无人机自主巡线技术与系统(一):基于GPS/RTK的无人机自主定位

为解决无人机巡线过程中的续航难题,设计实现基于蛙跳式充电的无人机自主巡线系统.作为第一部分,本文基于GPS/RTK的无人机自主定位展开研究.首先,针对南方电网公司提出的无人机无人操控自主巡线目标,搭建了蛙跳式充电平台,以提高无人机的续航能力;然后,为保证无人机能按预设航迹进行自主导航,并准确降落到地面平台进行充电,对无人机GPS/RTK组合导航模块中自主巡线关键技术进行了研究;最后,分别对巡线技术中姿态解算、加速度补偿及延时补偿这3个主要环节进行实验仿真.实验结果表明:姿态解算算法可以准确地估计无人机在飞行中的飞行姿态,并能适时快捷地补偿运动加速度;延时补偿算法能有效地解决定位传感器延时的问题;在气压计输出高度数据不健康时,系统能识别数据的健康状况,并自动融合GPS输出的高度数据.因此本文提出的方法和研究结论对无人机的自主巡线有着重要的工程指导意义.     

基于随机矩阵理论的配电网状态分析与故障定位

随着智能电网的建设和发展,配电网的状态数据量正以指数级速度增长,面对这种发展趋势,传统的以假设和简化为前提的模型法不再适用,而以数据为驱动的随机矩阵理论方法体现出强大的优势。介绍了随机矩阵理论,包括M-P律和单环定理;概述了高维随机矩阵的构建方法以及在实际工程应用中采用滑动时间窗进行数据采样的理论基础;给出了以节点电压幅值为状态量、以单环定理和方差谱半径作为状态评估指标,对电网状态进行分析和故障区域定位的具体思路;以新英格兰10机39节点网络仿真数据为模型,验证了所用方法的有效性。仿真结果表明,高维随机矩阵适用于电网状态的评估,通过单环定理和方差谱半径能有效反映电网的运行状态以及定位电网的故障区域。     

基于量测大数据和数学形态学的配电网故障检测及定位方法研究

提出基于量测大数据和数学形态学的配电网故障检测及定位方法,该方法基于多点同步测量的采集分析架构可使所有数据在同一个时间剖面。首先,通过同步量测采集到的行波信号和工频信号,结合配电网拓扑结构,构建全网大数据矩阵;然后利用Trace检测、圆环定律等方法判别波形信号奇异点,快速判别是否存在故障及不同类型故障的波形畸变规律,从而达到快速故障检测的目的;在检测到故障后,采用基于现代D型行波故障定位方法对故障点进行高精度定位。最后,在PSCAD 80节点配电网模型中对该方法进行了仿真验证,验证结果说明本文提出的方法具有不受线路长度和波速影响,精确度较高的特点。     

基于随机矩阵理论的配电网状态分析与故障定位

随着智能电网的建设和发展,配电网的状态数据量正以指数级速度增长,面对这种发展趋势,传统的以假设和简化为前提的模型法不再适用,而以数据为驱动的随机矩阵理论方法体现出强大的优势.介绍了随机矩阵理论,包括M-P律和单环定理;概述了高维随机矩阵的构建方法以及在实际工程应用中采用滑动时间窗进行数据采样的理论基础;给出了以节点电压...     

配电台区级调峰充电宝技术研究

<正>配电台区级调峰充电宝技术是指通过在区域范围内部署分布式充电宝,并利用智能控制与管理系统,实现对充电宝的调峰充电和能量管理。该技术在满足用户需求的同时,能有效平衡电网负荷,提高电网效率,减少能源浪费,具有重要的应用价值和推广意义。     

基于无人机技术的配网线路杆塔鸟巢清除装置研究

随着生态环境改善,配网线路杆塔上鸟巢数量也随之增加,因杆塔鸟巢引起的线路跳闸事故发生概率也随之增加,严重影响配网线路供电可靠性。文章采用无人机搭载LED激光进行纸片燃烧试验及模拟线路鸟巢清除试验,验证了利用无人机搭载LED激光清除配网线路杆塔上的鸟巢的可行性。试验表明,选用大疆M600 Pro多旋翼无人机搭载15W/cm² 的LED激光可在地面端远程控制无人机进行清除作业,6s内鸟巢即可燃烧,30s内脱落。因此,采用无人机搭载15W/cm² 的LED激光可应用于清除配网线路杆塔鸟巢,减免线路因鸟巢引起的线路跳闸事故,提高配网线路运行可靠性。     

基于YOLOv5的电力线和杆塔实时检测算法研究

针对当前电力线路检测中存在深度学习网络参数量大、计算复杂度高等问题;在YOLOv5的基础上提出一种电力线和杆塔的实时检测算法;通过减少Bottleneck数量来简化特征提取层网络结构,使用深度可分离卷积技术实现模型计算量的降低;分析电力线目标框筛选机制,改进(Non-Maximum Suppression)NMS算法,提升模型目标检测精度;实验结果表明,对Bottleneck的改进在识别精度有所提高的情况下能有效降低模型的参数量,模型检测准确率和召回率分别达到94%与95%,体积压缩了20.7%,在Jetson Nano嵌入式平台上检测速度达到17.2 fps,对两类电力线路目标检测达到较高的识别率和实时性,对无人机电力巡检导航有较好的参考价值。     

小波多尺度信息综合的行波波头检测算法研究

提出了一种小波变换多尺度信息综合的行波波头检测算法,首先利用小波变换的多尺度分析对故障行波信号进行处理,得到各个尺度下的小波系数模极大值,然后将模极大值依次标定在平行坐标系下并形成灰度图片,最后利用卷积神经网络搭建波头检测模型。本算法利用平行坐标系巧妙的将小波变换与CNN相联系,结合了小波变换多尺度下的信息,为行波波头的检测提供了一种新思路。     

配网结构优化及配网自动化探讨

今天,随着人们生活水平的提高,信息化生活的理念不断引领着人们走向更高要求的生活。无论是城市人群还是农村群体,都表现出现越来越大的用电需求,尤其重视供电可靠性。配电自动化指利用计算机及网络技术、通信技术与电力设备相结合,监测、保护、控制配电网,与用户建立更为密切和负责的关系,提高供电质量。本文则以配网结构方式为切入点,探究其优化方案和配网自动化的实现。