基于光学影像的滑坡实时自动识别技术研究

滑坡实时自动识别技术研究对于保护人民生命财产和生态安全都具有极其重要的意义,可以解决现阶段缺乏对滑坡进行及时识别而导致滑坡风险的排查与防治时效性差的问题。考虑植被覆盖指数(NDVI)的变化可作为滑坡检测的重要依据之一,文章模型结合NDVI变化检测技术、自动阈值选取算法和形态学技术实现滑坡的实时、自动识别。与现阶段已有研究算法相比,增加了滑坡自动识别过程中一些重要参数(如:NDVI、山体阴影等)。自适应设置的自动阈值选取算法,减少了人工参与,在保证较高识别准确率的同时显著增强其时效性。文章基于两幅光学影像,以北京市门头沟区某块区域为研究区,对该地区2021年9月7日—2022年9月7日的滑坡进行实时、自动识别,以人工目视解译的结果作为正确标准,将文章的识别结果与其进行精度验证,滑坡检测率达到92.31%,证明了该方法用于检测滑坡的准确性和高效性。最后将该方法应用于都江堰市中部,进一步证明了该方法的有效性和泛化能力。

基于AHP-熵-模糊理论的冀北地区输电线路雷击灾害风险研究

利用2011-2020年冀北地区输电线路受灾数据,分析引发线路跳闸或停运故障的各种灾害,其中雷击灾害造成的冀北电网故障最多,占总灾害的29.2%;另外,冀北输电线路雷电灾害具有明显的地域性、月变化、年变化特征。建立输电线路雷击灾害风险评估模型:构建用于输电线路评估的指标体系,然后利用AHP层次分析法、熵权法相结合的主、客观综合评价法计算风险评估指标的组合权重,最后基于模糊理论评估电网线路雷击灾害风险。以冀北地区输电线路为例进行数值计算,研究表明:该评价方法能够解决风险评估过程中的不确定因素,降低主观影响,提高风险评估方法的准确性。

国网冀北电科院 陈原 质胜于华 行胜于言

3月24日,陈原一大早就驱车赶往国网冀北电科院八达岭试验站,进行防舞金具疲劳试验。傍晚,结束一天紧张试验的陈原带着试验数据从试验站驱车返回--如此的科研生活陈原已经日复一日进行了二十余年。作为电网外绝缘及架空输电线路领域的专家,陈原始终坚守在技术监督的现场。2022年,为了提升国内用量最大的线路绝缘子--复合绝缘子的运行寿命,陈原带领团队进行了大量调研和讨论,将突破点聚焦到了复合绝缘子伞套硅橡胶含量上。

10 kV交流XLPE电缆改为直流运行的温度场和电场仿真分析

将交流电缆配电线路改造为直流运行后,准确设计电缆的运行参数能在最大程度上利用原有线路的供电能力。为此,以10 kV电压等级交流配电网中广泛使用的典型3芯交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆为例,根据所选电缆的结构和材料参数,使用有限元分析软件ANSYS建立了电缆温度场和电场耦合仿真模型,并在直流运行方式为双极式的条件下对电缆的温度场和电场进行了仿真。研究结果表明:对于所选典型电缆,为避免空间电荷效应的影响,其直流电压等级的取值范围为±10~±20 kV;当电缆在温度为40℃的空气环境中敷设而且导体的长期工作温度为70℃时,其载流量约为440 A;同时,其最大输送功率约为改造前的1.3~2.6倍。所得结论以及所用设计条件、步骤可为相关工程提供一定参考。

交流XLPE电缆在两种直流运行方式下的热电耦合仿真

对交流电缆线路进行直流改造时,研究电缆在不同直流拓扑结构下的运行参数对于有效利用原有线路的供电能力具有重要意义。以35 kV和66 kV电压等级交流交联聚乙烯(XLPE)电缆为例,通过所建立的有限元仿真模型对在双极式直流和三线双极式直流两种拓扑结构下运行的电缆进行了热电耦合仿真分析。对于所选35 kV和66kV电缆,为避免空间电荷效应,将其改为两种直流运行方式后,其运行电压取值范围分别为±25~±40kV和±40~±65 kV。同时,随着交流电压等级的升高,交流电缆改为直流运行后的最大输送功率提升倍数逐渐降低。所得结论可为相关工程提供一定参考。

铁塔横担侧向避雷针对特高压交流线路的绕击保护效果分析

为评估铁塔横担侧向避雷针对特高压交流输电线路的防绕击效果,分别计算了其对3种特高压交流典型杆塔在不同条件下的保护距离。结果表明,为了实现较好的防绕击保护效果,ZBS2型杆塔可考虑使用6 m或更长的侧向针;在地面倾角为0°、风偏角小于25°的条件下,ZMP2型杆塔可考虑使用4-5 m长的侧向针,鼓形塔可考虑在杆塔中相横担处安装4-5 m长的侧向针。

锡盟—泰州±800 kV/10000 MW特高压直流工程主回路参数计算

依据特高压直流输电的相关理论知识,对锡盟-泰州±800 kV/10000 MW特高压直流工程的主回路参数进行了设计研究,根据计算结果,确定了主要设计参数:锡盟整流站和泰州逆变站设计的额定相对感性压降分别为10.5%和10%,而额定相对阻性压降为0.3%。在完整双极额定运行方式下,整流侧和逆变侧消耗的无功功率分别为5756 MVar和5639 MVar,可为后续的交直流滤波器设计提供参考依据。换流变均采用单相双绕组换流变压器的方案,锡盟站换流变设计容量为509.3 MVA、额定线电压为172.8 kV、分接头档位数为+23/-5,泰州站高端换流变设计容量为488.7 MVA、额定线电压为165.8 kV、分接头档位数为+24/-4,泰州站低端换流变设计容量为488.7 MVA、额定线电压为165.8 kV、分接头档位数为+19/-9。锡盟整流站及泰州逆变站高低端设备选型需要的绝对空载最大直流电压分别为242 kV和234 kV。

基于灰色关联度和TOPSIS的真空断路器运行状态综合评估

基于灰色关联度和TOPSIS法对真空断路器运行状态进行综合评估,根据真空断路器典型故障类型,构建由振动信号、真空度、电寿命、触头温度组成的评估指标体系,采用熵权法确定各项指标权重系数。通过样本与正理想解和负理想解的欧氏距离和灰色关联度描述样本与理想方案的贴近程度,综合灰色关联度和欧氏距离计算评估样本的相对贴近度,并据此对评估样本进行优劣排序。实例论证及与其他方法对比表明,该方法可以客观有效地评估真空断路器运行状态,为合理安排真空断路器检修计划以及指导真空断路器设备维修提供可靠参考。

交流配电XLPE电缆直流改造的拓扑结构和空间电荷研究综述

对国内外在交流配电XLPE(交联聚乙烯)电缆直流改造方面的研究进行了梳理和介绍。对于在直流电压下运行的交流XLPE电缆,绝缘中的空间电荷积累是其面临的主要问题,将电缆绝缘中的电场强度限制在空间电荷积累阈值场强以下时,可以忽略由于电极注入和杂质电离带来的空间电荷积累的影响。对于单回交流配电线路直流改造的拓扑结构,可考虑采用双极式接线方式;当其供电能力提升较小时,也可考虑采用单极或者三线双极式接线方式。

一种异步电动机效率的二次辨识检测方法

针对工业现场异步电动机输出功率难以测量、运行效率不易直接求解的问题,提出一种基于二次辨识的异步电动机效率现场检测算法。首先对获取的电信号进行快速傅里叶变换完成初步辨识;根据所测输入功率得到电机转速估计值,对其进行二次辨识,从而计算出转速准确值;最后得出电动机效率值。并在基于嵌入式传感网络的电机效率检测系统上实现算法,提高了电动机效率测量的便捷性。试验结果表明,在高负载阶段所求效率值与实际值误差在约2%;而在低负载阶段误差在约4%,为工程实际中电机能效检测提供了一定参考。

一种基于区域电流模型的配网分布式故障定位与隔离方法

针对基于区域定位原理的分布式故障定位方法在多重故障下可能失效的问题,提出一种基于区域电流模型的分布式故障定位与隔离方法,可对发生多重故障的复杂配电网络进行故障定位及隔离。建立了区域电流模型,详细论述了故障处理原理,设计了详细的通信方法。即使出现开关拒动及通信失效,该方法仍能将故障隔离,并且不受系统运行方式及网络结构的限制,具有广泛适用性。

柔性直流配电网系统操作过电压的研究

操作过电压严重影响着柔性直流配电设备的安全运行,对其产生机理进行研究具有重要意义。以±10 k V柔性直流典型配电网为例,详细分析了交流侧区域、换流器区域和直流线路区域可能发生的各类故障,包括交流单相接地、阀底接地、阀顶接地、阀顶极间短路、桥臂短路、直流断路器误动作、线路单极接地和线路双极短路等故障类型,深入研究了各类操作过电压的产生机理。在系统控制保护和配置避雷器的基础上,详细统计了系统关键位置及设备的最大过电压水平。研究结果可为柔性直流配电网后续绝缘配合的研究提供参考。

35kV三芯XLPE电缆改为三极式直流运行的温度场和电场仿真分析

计算分析和软件仿真35kV交流电缆线路中典型交联聚乙烯(XLPE)电缆改为三极式直流运行后的电场和温度场,当电缆长期运行温度取90℃时,所选电缆的最大直流电流可考虑取425A,直流电压等级可考虑取±50kV,最大输送功率约为改造前的2.6倍,所得结论可为相关工程提供一定参考。

220 kV变电站中压侧雷电波侵入引起中性点过电压的仿真分析

介绍了浙江某220 kV变电站发生的一次110 kV架空线路雷电反击引起220 kV变压器高压侧中性点保护间隙击穿事故,事故导致变压器三侧跳闸,负荷侧失电。以此次事故为研究对象,通过对这一过程进行建模分析、事故反演,可为不接地变压器中性点保护间隙的距离选择和变压器与线路间的继电保护配合方式的后续研究提供参考。

电压稳定剂抑制电缆绝缘材料中电树枝研究进展

为了实现交联聚乙烯电缆在更高电压等级下的应用,同时减薄高电压等级电缆的绝缘厚度,目前采用合成的电压稳定剂已成为改善交联聚乙烯电气性能的重要途径。本文综述了当前国内外利用合成的电压稳定剂抑制交联聚乙烯、聚乙烯及其纳米复合材料中电树枝引发的最新进展,分析了影响电压稳定剂作用效率的一些因素,展望了新型电压稳定剂的发展方向。

10 kV交流XLPE电缆在不同直流拓扑结构和敷设方式下的直流载流量仿真研究

为了研究电缆敷设方式、直流拓扑结构以及环境因素对交流电缆直流载流量的影响,以10 kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立电缆温度场和流场耦合仿真模型,得到了直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下电缆分别以双极式、单极式、三线双极式(three-wire bipole structure based HVDC,TWBS-HVDC)3种直流拓扑结构运行时的直流载流量、温度分布和流场分布。结果表明:在相同敷设方式下,电缆以TWBS-HVDC运行时的载流量最大,而以单极式运行时的载流量最小;电缆以单极式运行时的总电流容量最大,而以双极式运行时的总电流容量最小。与直埋敷设和排管敷设相比,沟槽敷设下敷设深度、深层土壤温度和土壤导热系数对电缆载流量的影响较小,而空气温度和空气对流换热系数对电缆载流量的影响较大。随着敷设深度的变化,其余环境因素对电缆载流量的影响程度也随之变化。研究结果可为10 kV交流XLPE电缆的直流改造工程提供理论依据。

直流滤波器对±800kV直流线路单极接地故障过电压的影响

基于极线间的电磁耦合作用和波过程,分析了直流滤波器参数对直流线路单极接地故障过电压的影响机理、直流滤波器电容值和电感值对该过电压的影响以及电容值对该过电压的影响规律。研究表明,直流滤波器电容值会对直流线路单极接地故障过电压产生影响,其中主电容对该过电压的影响最为显著,是控制线路过电压的关键,随着电容值增加,该过电压的增大趋势逐渐趋于平缓,而电感值对该过电压影响不大。将直流滤波器主电容限制在2μF以内,基本可以保证线路过电压幅值不超过额定电压的1.7倍。

多种敷设方式下集群电缆的直流载流量仿真研究

为了研究集群电缆敷设方式、回路间距、回路数以及排列方式对交流集群电缆直流载流量的影响,以10 kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立集群电缆的温度场和流场耦合仿真模型,得到了直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下集群电缆以双极式直流拓扑结构运行时的直流载流量、温度分布和流场分布。结果表明:随着回路间距和回路数的增大,集群电缆载流量的变化速率逐渐减小。直埋敷设下集群电缆之间的热场相互作用最大,而沟槽敷设下集群电缆之间的热场相互作用最小。增大集群电缆水平间距来提高直流载流量的效果要优于增大垂直间距。随着集群电缆距沟槽壁的水平距离增大,直流载流量呈现缓慢的下降趋势。研究结果可为多回路10 kV交流XLPE电缆的直流改造工程提供理论依据。

基于TOPSIS-RSR方法的水环境下交流配网XLPE电缆绝缘状态评估

我国南部地区特别是沿海区域的大量交流配网电缆长期在水环境中运行,准确评估水环境下电缆的绝缘性能对于电网的安全稳定运行具有重要意义。选取在不同环境条件和负荷条件下运行的80组10 kV交流配网XLPE电缆,利用理想解—秩和比综合评估方法对所选电缆进行绝缘状态评估,同时对所选电缆进行超低频介质损耗和振荡波局部放电实验,重点研究水分和温度对电缆绝缘性能的影响。超低频介损和振荡波局放实验结果证明了电缆绝缘状况评估结果的准确性。因此,在对多根电缆进行绝缘检测前,可通过理想解-秩和比综合评估方法对待测电缆进行绝缘状况评估,提高交流配网电缆的维护效率。

10 kV交流XLPE电缆改为直流运行的热电耦合仿真

为了研究电缆在不同敷设方式和直流拓扑结构时的直流运行参数,以10 kV交流配电网中广泛使用的三芯交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆为例,通过有限元仿真软件建立电缆温度场、流场和电场耦合仿真模型,对直埋敷设、排管敷设和沟槽敷设下电缆分别以双极式、单极式、三线双极式(three-wire bipole structure-high voltage direct current,TWBS-HVDC)3种直流拓扑结构运行时的温度分布、流场分布和暂稳态电场分布进行了仿真分析.结果表明:在相同敷设方式下,电缆以三线双极式运行时的直流载流量最大,而以单极式运行时的直流载流量最小;10 kV交流电缆在3种敷设方式和3种直流拓扑结构下的直流电压等级均可取10 kV,且留有一定的电压裕度;电缆在沟槽敷设和单极式运行条件下的最大直流输送功率最大,为13.2 MW,而在排管敷设和双极式运行条件下的最大直流输送功率最小,为8.7 MW;当交流电缆改为直流运行后,最大输送功率将会有较大的提升.