基于先验知识Faster R-CNN的输电线路无人机图像识别方法

为实现输电线路中无人机对隐患图像缺陷的自动识别,提出一种基于先验知识快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)的输电线路无人机图像识别方法。该方法基于先验框的设计和迁移学习的思想对Faster R-CNN图像识别模型进行改进,有效提高了模型的识别准确率和泛化性。试验结果表明,所提方法在不同拍摄条件下和故障类型下均能够准确迅速地识别判断故障,具有优异的识别性能。

气体绝缘组合电器触头电接触状态检测与评估方法

为准确判断气体绝缘组合电器(GIS)内触头的接触状态,避免传统诊断方法只能依据管理值判断GIS触头接触状态的局限性,选取3种典型GIS导电连接件为研究对象,研究了不同幅值电流对接触电阻测量的影响,以及不同接触状态对接触电阻测量的影响,提出了一种评估GIS触头电接触状态的新方法。研究结果表明:当触头在不同接触状态时,流过不同幅值的电流,接触电阻会发生不同程度的收缩变化。因此,提出利用接触电阻随着试验电流增长的变化率,来判断触头的接触状态。通过对某500 kV变电站内GIS设备的现场试验表明,该评估方法能够在未知设备管理值的情况下对GIS触头接触状态进行精确的评估。

基于三维分形接触电阻模型的粗糙表面多物理场耦合分析

基于分形理论,采用Weierstrass-Mandelbrot分形函数建立了三维粗糙表面的接触电阻模型。该模型充分考虑了接触斑点的随机分布特性以及斑点之间的相互作用关系。通过仿真结果与试验数据的对比,验证了模型的有效性。利用该模型分析了电气设备粗糙表面接触区域复杂的多物理场耦合问题,以及分形特征参数对粗糙表面形貌、接触荷载以及接触面积的影响。研究表明,该模型能够全面反映粗糙表面的三维形貌特征。在该模型的基础上,更直观的分析了粗糙表面接触区域的热、电以及力学特性,为电气设备电接触状态的科学评估提供了理论基础。

基于安全裕度的输电线路覆冰预测方法研究

针对输电线路覆冰灾害事故预测方法的不足,提出基于安全裕度的策略对输电线路的覆冰情况进行预测。通过对覆冰线路模型各种运行工况下的结构失效率数值计算数据的回归分析,得到杆塔的失效评定曲线图,并对其进行预测分析。选取华中某500 kV输电线路中薄弱的杆塔作为研究对象。建立3塔2线输电线路的有限元模型,在覆冰荷载和风荷载不同组合下进行力学仿真计算,对结果数据的回归分析验证了该方法的正确性。本文方法可为准确预测线路覆冰事故、制定防覆冰改造方案提供依据。

基于精益六西格玛的输变电工程安全生产费用模型研究

针对安全生产费用提取口径与标准存在差异、使用范围不明确、投入结构不合理、使用与监督流程不健全等问题,运用精益六西格玛方法进行了研究。首先,对输变电工程安全生产费用提取和使用过程中存在的问题进行定义,并测量相关数据绘制出现状统计图;然后,运用因果矩阵法、头脑风暴和影响分析法等进行分析,找出了引起问题的重要因素;最后,运用工业工程的相关方法对逐个影响因素进行分析,并将该模型应用于实际输变电工程中,验证了模型的有效性。

基于千安级冲击电流的回路电阻测量系统

精确测量气体绝缘组合电器(GIS)触头的回路电阻,有利于降低GIS故障的发生概率,因此提出了一种基于千安级冲击电流的回路电阻测量系统。该系统的硬件主要由工控机、充电模块、主放电回路、电压隔离传感器以及数字信号处理模块构成,给出了系统的软件流程图。某500 kV变电站内GIS设备的现场试验表明,该系统能够在现场产生千安级的冲击电流,与常规直流回路电阻测试仪相比,其灵敏度和测量精度更高。

基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法

为解决数值模拟方法计算不同工况下电力舱整体温度时算力需求大、适应性差等问题,本文提出了一种基于POD-RBF代理模型和特征点KNN校正的电力舱温度反演方法。该方法基于仿真计算得到的不同工况下电力舱温度场数据,利用本征正交分解和径向基函数方法构建电力舱的温度反演代理模型,以避免重复计算,从而快速得到仿真模型的近似解。同时,使用K最近邻算法将特征温度点引入反演模型中,以此校正温度反演误差,提高反演的准确性和适应能力。以实际电力舱为例,对指定工况下的电力舱进行了温度反演。结果表明,该方法可以在电力舱内电缆通流情况以及特征温度点温度已知的情况下实现电力舱的实时温度反演,其反演温度与仿真计算温度的最大相对误差为0.96%,满足工程运用标准。

变电站内工频电磁场三维数值仿真研究

高压变电站内外工频电磁环境的评估日益重要。将三维建模软件Solidworks同电磁场分析软件Ansoft相结合,实现了大模型、复杂电磁问题的三维数值分析。根据某110 kV变电站设计图,建立电气设备三维仿真模型,对变电站户外区域离地1.5 m高度处工频电磁场进行了仿真和分析。仿真结果表明,该110 kV变电站内、外工频电磁场数值均在标准限值以内。在工作走廊上,计算值同实测结果变化趋势一致;在电气设备不太密集的区域,工频电场计算值与实测值之间误差低于10%。文中所用方法给变电站电磁环境评估问题提供了一个良好的解决方案。

基于区块链和禀赋效应的主动配电网经济运行方法

随着可再生能源的大规模接入,参与电能交易的主体数量日益增加,由调度中心撮合的传统集中式交易模式无法应对激增的交易数据,难以达到主动配电网经济运行的最优状态。为此,提出了一种基于区块链和禀赋效应的主动配电网经济运行方法,利用区块链的去中心化、自治性、匿名性等特点构建电能交易机制。在此基础上,将参与需求响应的用户视为“行为经济人”,构建了基于禀赋效应的需求响应模型,该模型更加贴合用户心理需求。算例结果表明,提出的基于区块链技术的电能交易机制能够有效提升电能交易效益,建立的基于禀赋效应的需求响应模型可以有效提升主动配电网运行的经济性和源荷匹配性。

10kV电缆线路带电作业用消弧开关的设计与试验

为研制适用于10 kV电缆线路带电作业的小型化快分快合操作机构,针对其使用需求设计了10 kV新型带电作业用消弧开关,对该开关在工频电压和操作过电压下内部电场的分布进行了计算分析与优化设计,最后对优化后的开关进行了测试。结果表明:新型带电作业用消弧开关内部由于静触头爪钩部位存在尖端效应导致该处电场强度较大,经优化设计后该消弧开关可承受42 kV工频电压,且该消弧开关可明显观察分合闸状态并实现快分快合,可快速可靠地切断较大的容性电流,满足10 kV电缆线路带电作业的需求。

预装式U型电缆沟设计方案研究

从预装式U型电缆沟的技术可行性和经济合理性两方面分析了预装式U型电缆沟的特点。依托某500 k V变电工程,将预装式U型电缆沟作为应用试点。通过与现浇混泥土电缆沟进行对比分析,证明采用预装式U型电缆沟可以有效降低现场施工工作量和施工周期,解决传统施工方法存在的问题,为变电站进一步实现"设计标准化、加工工厂化、安装机械化、施工专业化"建设奠定了基础。

冲击电流法测试断路器回路电阻的研究

提出了一种峰值达1000A以上的冲击大电流检测回路电阻的方法,该方法能够精确地测量断路器的回路电阻。通过实验室的模拟试验,研究了基于超级电容器产生千安级冲击大电流的实现方法,并验证了微欧级小电阻的测量精度,通过EMTP-ATP仿真分析计算可知,均压电容和引线电感对测试的最终结果无影响。

基于ISM的变电站工程造价估算方法研究

为了合理有效地预测与控制变电站工程造价,避免在设计阶段因设计参数选择依据不科学而无法快速准确地估算变电站工程造价的局限性,提出了一种基于解释结构模型（ISM）的变电站工程造价估算方法。以2014年度35~500kV新建变电站工程为研究对象,通过对实际工程的计算分析,证明了基于ISM的变电站工程造价估算方法的有效性和准确性,为工程造价合理有效地预测与控制提供了新方法,为投资决策和工程建设管理提供了重要依据。

基于有限元方法的绝缘斗臂车上带电作业人员体表电场影响因素分析

为了减轻作业强度,增大绝缘防护力度,采用绝缘斗臂车为作业平台的带电作业方式越来越普遍。以500 kV输电线路为例,采用有限元方法分析了不同作业位置和不同作业姿势下人体表面电场分布规律。通过现场试验验证了仿真计算的正确性和有效性,为评估绝缘斗臂车上带电作业人员的安全影响因素提供了理论依据。

10kV配电线路感应雷过电压形成机理及计算研究

感应雷过电压是造成中低压配电线路雷击跳闸及导线断线的主要原因.目前配电线路工程中一般采用规程法计算感应雷过电压,该方法简化条件过多使得计算精度较低且未考虑感应过电压的实际物理过程.通过理论分析10kV配电线路上感应雷过电压的物理形成过程,揭示配电线路上感应雷过电压的形成机理;基于该物理过程,建立配电线路的雷电感应过电压计算模型,包括雷电放电通道的传输线模型、场线耦合模型及电力线路模型等;最后,计算分析了两种不同落雷点位置下,10kV配电线路上感应雷过电压波的分布特性.研究工作为10kV配电线路雷电过电压防护及实际防雷工程提供理论参考.

基于功率完全解耦的逆变器并联控制策略研究

现代电力系统的逆变电源控制技术中,输电线路的阻抗特性通常假定为纯感性,而实际中线路电感存在一定阻性,一定程度上限制了均流控制策略的应用。针对此问题,提出一种基于功率完全解耦的逆变器并联控制策略,在同步旋转坐标系下分别对有功功率和无功功率进行完全解耦,实现了在任意线路特性下的逆变器并联功率解耦控制。通过建立逆变器并联的MATLAB仿真试验模型,验证了该控制策略具有良好的功率均分效果。

资产全寿命周期视觉下的电网企业成本管理研究

电网企业固定资产多,导致电网企业成本管理较难,为了解决这一问题,将资产全寿命周期管理方法应用到电网企业成本管理中。采用电网设备全寿命周期费用构成,建立电力设备的LCC模型与电网企业动态变化模型,计算最小全寿命周期费用,即将电网企业成本控制在最小范围内,完成电网企业成本的管理。实验结果表明,资产全寿命周期视觉下的电网企业成本管理方法初始投资成本低,故障费用、维护费用与报废成本都较低,证明了研究的电网企业成本管理方法的有效性。

超临界热电联产机组励磁系统实测及仿真研究

准确建立大型机组的励磁系统数学模型是电力系统安全稳定计算中的关键问题。在分析超临界热电联产机组励磁系统结构控制原理的基础上,建立了励磁系统各环节的数学模型,以国电肇庆热电1号机组A级检修试验为例,对励磁系统进行了波形录制实验,利用仿真程序仿真校核了该励磁系统数学模型,从而验证了该励磁系统数学模型的有效性。仿真实验结果表明,构建大型热电联产机组励磁系统的数学模型可以有效地帮助完成电力运行、检修、规划和管理工作,从而为未来大电网建设提供一定的借鉴价值。

输电线路混凝土基础自然接地降阻策略

提高杆塔基础的散流特性能够有效降低杆塔接地电阻,并且减少二次人工接地成本,目前对杆塔基础接地有待开展深入研究。本文利用有限元仿真软件COMSOL,搭建单桩式混凝土基础和多桩式混凝土基础,提出基于柔性面状复合接地材料的全敷、下半敷、居上、居中、居下等5种塔基外敷降阻方法,并进行了模拟试验以验证其降阻效率。研究了外敷半径、塔基深度和地下水层位置对接地电阻的影响,比较了含水层对电流密度分布的影响,以及3种多桩式降阻方案对地面电位和电流密度的影响。仿真计算结果表明:增大外敷半径和塔基深度有利于提高降阻效率。逐桩外敷降阻效率从大到小依次为全敷、下半敷、居下、居中、居上。含水层降低了基础的接地电阻,且含水层距地表较近时,降阻效果较明显。电压等级较高的多桩式基础采用外敷降阻时,环包外敷降阻效率高于逐桩外敷。本文研究结论可为实际输电线路设计与防雷接地施工提供参考。

雷电冲击下变压器绕组故障仿真模型研究

利用大型变压器进行模拟故障的试验研究周期长、代价高,且不易获取试验数据,而通过仿真模拟故障可方便获取更全面的故障数据,有利于诊断方法的研究。现有冲击电压下绕组分布参数模型考虑不全面,误差较大,不利于进行故障特征分析。以一个单相双绕组变压器模型为例,利用有限元法计算了绕组分布参数,通过与多导体传输线模型对比,选择合理的电气参数建立改进的分布参数模型,仿真结果表明此模型可更准确进行雷电冲击下变压器绕组故障模拟,有利于故障特征分析和诊断方法的研究。