架空输电线路覆冰厚度图卷积神经网络预测模型构建与应用

针对架空输电线路覆冰预测问题,本文提出了一种基于图卷积神经网络的预测模型。首先,整合空气相对湿度、风速、气温、导线表面温度、导线温度、环境湿度及导线拉力变化等相关数据,构建了一种包含架空输电线路拓扑结构和环境因素的图模型,将节点定义为线路的各个监测点,边则代表监测点之间的空间关系和环境影响;然后,利用图卷积神经网络对图模型进行特征提取,通过逐层传递节点信息捕捉节点间的相互影响,并引入注意力机制对不同节点的特征加权处理,提升预测性能;最后,使用历史覆冰数据进行监督学习,优化模型参数,确保泛化能力。试验结果表明,该模型在不同天气条件和线路环境下具有较高的预测精度和稳健性,为电力部门及时采取融冰措施提供了有效支持。

架空输电线路与燃气储罐之间防火间距的探讨

1问题的提出随着电网骨架的形成,电网改造项目和新能源储能送出项目的增多,以及线路走廊的日趋紧张,架空输电线路与燃气储罐之间防火间距应如何选定的问题日益突出。笔者将各设计规范中对架空输电线路与燃气储罐之间防火间距的技术规定进行了整理,如下所示。

基于改进蚁群算法的架空输电线路无人机多目标巡检路径规划方法

由于现有的架空输电线路巡检路径规划方法路径长度为46m,角均值为41.5°,为此研究基于改进蚁群算法的架空输电线路无人机多目标巡检路径规划方法。设定约束条件,通过计算路径适应度函数最小值,获得巡检路径。运用改进蚁群算法对蚂蚁经过的路径进行信息素更新,避免算法陷入局部最优解。对搜索路径的长度进行排序,设定启发函数,通过减少路径转弯次数来进行规划。实验结果表明,实验组的路径长度为30m,为三个小组的最优路径;实验组的角均值为12.4°,可以更加准确地到达需要巡检的地点,规划优化效果更为显著。

架空输电线路跨越长江干流下游航道通航净高分析

通航净高的计算为通航条件影响评价报告编制中的关键环节,本文在解读水运、电力等现行行业技术规范、标准要求的基础上,结合±800 kV直流架空输电线路跨越长江干流下游航道的工程实例对通航净高的确定进行了详细论述。从通航净高的定义出发,提出设计代表船型应综合考虑船舶通航现状、港口航道规划和航运发展的需求来选取,以此确定合理的通航船舶最大空载高度。同时考虑各规范要求,合理确定船舶航行安全富裕高度与缆线安全富裕高度。通过与实例工程附近跨江工程通航净高的比对分析,最终明确了通航净高的取值。相关结论可为后续架空输电线路工程跨越长江干流航道通航净高确定提供经验参考。

某±800 kV特高压架空输电线路光缆覆冰事故分析

受极端雨雪冰冻天气影响,某±800 kV特高压架空输电线路光缆发生覆冰断线事故。本文从设计校验、现场调查、金相和微观检查等方面分析断线原因,认定本次事故主要由于光缆遭受雷击,单丝烧蚀受损未及时消缺,叠加冻雨覆冰,导致光缆力学特性超屈服强度断裂。根据断线原因,提出设计阶段需加大对微地形和微气象识别,差异化设计增强本质安全,运维单位根据线路附近遭受雷击情况多手段增加线路导地线巡查。

架空输电线路运维中的数字可视化技术分析

本文旨在探讨数字可视化技术在架空输电线路运维管理中的应用及其对提高电网稳定性、降低故障率、提升运维效率的影响。通过分析当前技术的发展现状与趋势,本文总结了数字可视化技术的关键要素,并探讨了其在故障预测与诊断、状态监测、资产管理等方面的应用。研究表明,合理利用数字可视化技术能够显著提升电网运维水平,为电力系统的可持续发展提供技术支持。

架空输电线路工程中的人工挖孔灌注桩基础施工技术应用分析

此工程主要关注某架空输电线路上人工挖孔灌注桩基础的施工技术应用情况。该项目规划了9条集电线路,这其中涵盖了8条架空线路和1条埋地电缆,而这些架空线路都是基于222基座的铁塔来构建。在本项目中,人工挖孔灌注桩作为一种传统且高效的基础建设技术得到了广泛的应用。这篇文章详细描述了人工挖孔灌注桩的施工流程,涵盖了桩位的布置、分段挖掘、模板和护壁的施工以及桩身混凝土的浇筑等关键步骤。此外,本文特别针对架空输电线路工程中遇到的实际问题,深入分析了桩位精度控制、孔壁稳定性、钢筋笼安装精度以及混凝土浇筑质量控制等关键技术要点。通过在施工过程中对各个环节进行严格的质量控制,成功确保了整个工程的质量和安全性。这项研究为相似的电力工程基础建设提供了有价值的参照和经验。

基于小型移动机器人的高压架空输电线路融冰技术

高压架空输电线路在冬季会受到大量冰雪的覆盖,天气条件的多变会改变冰雪的形态和质地,导致以回波信号为基础的自动融冰方式,在存储回波干扰下,存在明显弊端。为此,研究基于小型移动机器人的高压架空输电线路融冰技术。采用搭载双目视觉传感器的小型机器人,实时捕捉线路的视频图像,提取视频图像中线路外观纹理特征,输入到神经网络当中,识别覆冰状态。利用相似三角形原理推导覆冰线路的三维空间坐标。利用比例积分微分控制(proportional-integral-derivative,PID),实现机器人机械臂越过障碍物后,利用携带的融冰装置铲除覆盖在电力线路上的冰层,完成融冰作业。结果表明:在融冰前输电线路的外观呈现模糊和不规则状态,融冰后输电线路区域变得清晰可见,露出了线路本身的颜色和纹理,表明融冰作业取得了显著的效果,证明了技术的有效性。

考虑暂态过电压特性的架空输电线路雷击故障时空预警方法

针对运行环境复杂多变,故障率持续居高不下,雷击故障占比较大,并具有随机性与无法预知性的问题,提出考虑暂态过电压特性的架空输电线路雷击故障时空预警方法。深入解析雷击机理与雷电流,确定雷击(感应雷与直击雷)输电线路暂态过电压计算方式,通过小波多分辨率分解算法处理输电线路暂态信号,评估暂态过电压在信号频段中的能量比,识别累计故障,判断雷击点与故障点是否一致,利用单端检测确定雷击点的位置,完成架空输电线路雷击故障的时空预警。实验数据显示,在不同实验组别背景下,当阈值pΔ取值为9.3时,雷击故障识别精度达到最大值92%,雷击点定位精度高达80%。可以获得精准的雷击故障识别结果与雷击点定位结果,充分证实了提出方法具备较好的雷击故障时空预警效果。

基于GS-SVR的架空输电线路工程投资估算预测研究

传统的投资估算编制模式存在过度依赖定额的现象,随着大量工程造价数据的积累,利用其实现投资估算,以弥补传统定额计价模式的不足,能够对建设项目工程造价起到总体控制作用。文章以架空输电线路工程为例,基于支持向量回归机(Support Vector Regression,SVR)研究架空输电线路工程投资估算问题。结果表明:通过选取影响架空输电线路工程投资估算的主要指标,构建基于SVR的架空输电线路工程投资估算模型,并利用改进的网格搜索法(Grid Search,GS)优化模型参数,得到基于GS-SVR的投资估算预测模型;与传统的线性回归和SVR模型相比,GS-SVR模型表现出更为良好的性能。

基于激光点云技术的架空输电线路目标建模方法研究

文章研究基于架空输电线路三维激光点云数据,通过点云自动分类(杆塔、导地线、地面、植被等)实现不同地物提取,在此基础上建立不同塔型模型库并进行特征分析,实现杆塔和导地线的类别提取,并进行精准空间坐标(X、Y、H)提取,实现架空输电线路重要巡检对象的精准定位信息获取,并以此规划基于输电线路三维点云数据的架空输电线路全自动巡检航迹规划,为输电线路去人机全自动巡检技术的研究提供技术支撑。

架空输电线路除冰专用跟头滑车的研制

架空输电线路覆冰会使绝缘子绝缘性能大幅度降低,严重时可导致线路掉闸,同时存在倒塔断线的风险,威胁主网安全稳定运行。在分析现有除冰方式及装置优缺点的基础上,详细阐述了除冰专用跟头滑车的研制过程,并结合实际进行现场试验。试验结果表明,除冰专用跟头滑车降低了作业风险,提高了作业效率,具有一定的推广及应用价值。

长距离复杂地形架空输电线路无人机载雷达巡检技术研究

架空输电线路是电力系统中重要的输电通道。长距离复杂地形的架空输电线路具有较大的安全风险,受到地理条件、气候等因素的限制,无法全面、准确地检测输电线路的潜在问题。为此,提出长距离复杂地形架空输电线路无人机载雷达巡检技术。结合无人机载激光雷达系统原理和不同作业场景需求,采集并预处理点云数据,进行数据融合和分类,完成数据融合解算,生成电力专业报告,实现输电线路巡检。实际应用案例展示了本文技术能够有效提高项目作业效率,且数据成果质量好、精度高,满足项目需求,充分体现了无人机载激光雷达技术在架空输电线路巡检应用中的优越性。

时间累积架空输电线路覆冰预测模型与算法综述

在覆冰条件的气象因素下,输电导线随时间累积形成的覆冰厚度、形状和分布变化,影响着电网系统的安全运行。按预测模型从覆冰生长到导线除冰各阶段存在的关联分析,讨论了各模型的优势差异以及相互存在组合的可能性。覆冰全周期存在着由微观到宏观的变化,影响着导线覆冰的生长进程。预测模型可按全周期组合,首先,对初始数据的降噪可解决数据发散,用主成分分析法的降维可提高预测精度。其次,模型中的支持向量机、混合的群智能优化算法、遗传算法组合等工具乃至交叉方式,都着力于覆冰过程的辨识与建模。再次,将热力融冰技术的负荷交流或涡流自热环应用在除冰阶段,使覆冰监测形成了动态闭环系统。最后,结合分析对输电线路覆冰预测的研究方向做了展望。

考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测方法

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析,首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下,气象参数预测误差具有不同分布特征。然而,现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上2种因素的影响,难以实现线路载流量的准确预测。为此,首先将气象参数预测误差分析问题构建为气象参数预测值与气象环境2种影响因素下的气象参数预测误差条件分布求解问题;其次引入Sklar定理及其Copula函数和非参数核密度估计法,构建了一种气象参数预测误差条件分布的求解方法;然后结合蒙特卡洛采样法,提出了一种考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测新方法。最后通过计算分析发现:相比于2种传统方法,所提方法在考虑气象参数预测值与气象环境2种因素对气象参数预测误差概率分布的影响后,预测区间覆盖率分别提高了5.51、1.99个百分点,预测区间标准化平均宽度分别降低了7.86、3.62个百分点,验证了该方法的准确性与实用性。

数字化技术在高压架空输电线路施工中的应用——评《输电线路三维激光点云数据处理与分析技术》

当前世界正在经历以数据为核心、互联网为手段的第二次信息化浪潮(从IT到DT时代),未来社会将是以数字化工程为基础的智能社会。数字化技术在各行各业的应用越来越广泛,给各个产业赋予了新的形式、新的动能,实现了产业的升级换代。数字化技术在电网中的应用主要有以下几个方面:一是输电线路设计、施工数字化技术,二是智能电网技术,三是数字化能源管理技术,四是电力交易技术,五是保护与自动化技术,六是数字化运营维护技术。

基于机器学习的架空输电线路分布式光纤风速监测方法

相位敏感型光时域反射技术(φ-OTDR)与光纤架空复合地线(OPGW)中的既有通信光缆相结合,能够获取架空输电线路沿途风致舞动引发的光纤振动。但是振动信号与实际风速之间的映射规律难以获取,传统上多依赖人工判断。为了解决这个问题,将随机森林算法引入分布式光纤风速监测的数据分析中,在一条全长约44.16 km的220 kV线路上进行了为期3个月的现场实测。实验结果表明,所提出方案能够分布式实时预测风速并评估其对架空输电线路的影响,辅助评估风荷载可能带来的潜在风险,指导后续的运维和改造,确保架空输电线路的安全可靠运行。

电网架空输电线路绝缘子缺陷识别算法研究

电网架空输电线路绝缘子长期处于外部暴露环境中,易产生侵蚀、开裂、破碎等问题,导致电网运行的可靠性降低。为此,对电网架空输电线路绝缘子缺陷识别算法进行了研究。通过滤波去除采集的绝缘子图像乘性噪声,利用不同尺度高斯掩膜进行卷积处理,并结合图像梯度方向提取表面缺陷特征。将构建的深度前馈神经网络作为基本架构,设置三层网络结构的自编码器。在前馈网络的优化目标函数中融入惩罚因子,以构建稀疏性限制条件。通过遗传算法优化自编码器初始权值,经网络迭代得到表面缺陷识别结果。试验结果表明,所提算法对绝缘子缺陷的识别准确率始终高于90%、平均识别用时为1.72 s,具有显著的可行性。该研究对监控安防、图像分析等领域具有一定的启示意义。

基于YOLOv5s的轻量化架空输电线路鸟巢检测网络

架空输电线路上的鸟巢侵占会对铁塔上的电力设备造成安全隐患,间接可能影响整个电力系统的稳定运行。针对目前架空输电线路鸟巢检测模型在复杂场景以及小目标场景下检测精度不高,检测效率低,模型复杂等问题。本研究提出一种基于YOLOv5s框架的轻量化架空输电线路鸟巢检测网络。首先在主干部分采用Fasternet重构YOLOv5s特征提取网络,降低模型复杂度,提高运行速度;然后在特征融合网络部分嵌入ConvMixer层,ConvMixer层的结构设计有助于在特征信息中更好的捕捉空间和通道的关系,提升模型对于小目标的检测能力;最后在特征融合网络部分引入ODConv模块,令送入检测头的特征图包含更多有效特征,提高模型对复杂场景和小目标的检测性能。实验结果表明,本文与基线模型YOLOv5s相比,计算量和模型体积分别减少了86%和72%,平均精度均值达到96.4%,检测速度达到104.2帧/s,验证了本文改进模型的有效性和可行性。

沿海强风区500 kV架空输电线路防风加强设计

[目的]随着我国沿海地区极端天气的日趋频繁,台风灾害给沿海电网造成了极大威胁,为提升架空输电线路抗风能力,目前针对沿海强风区线路通常采取提高设计气象重现期的方法进行设计,《架空输电线路荷载规范》(DL/T 5551—2018)颁布后,由于新、旧规范间风荷载计算方法的差异,此前的抗风加强措施是否与现行规范相适应,成为亟待研究的问题。[方法]以南方电网沿海强风区500 kV重要线路为例,基于输电线路防风可靠度分级体系,通过制定不同的防风设计方案,进而对不同方案下输电线路的抗风能力水平及可靠度进行评估,并对不同设防方案下的技术经济性进行比较,最后结合工程实例,推荐了沿海强风区500 kV重要输电线路的防风设计方案。[结果]在执行荷载规范前提下,按50年重现期基准风速并考虑1.1倍重要性系数(方案三)方案可与此前基于GB50545-2010按100年重现期进行防风设计的抗风举措,无论是在抗风能力以及工程投资上均可良好适配。[结论]对于沿海强风区500 kV重要输电线路,方案三为各设防方案中技术经济指标综合最优的选择,输电线路抗风能力可达16级台风中限,研究对于节约资源、降低碳排放具有重要意义。