配网线路无人机智能剪线机构设计与优化

配网线路无人机智能剪线机构在废弃配网线路拆除过程中起着至关重要的作用。文中以某卸电剪线机构为研究对象,简化机构模型,明确优化目标,研究剪线过程中的横向振动与纵向振动随两轴交点位置与长轴之比及长短轴长度之比的变化规律,并以横向振动与纵向振动的幅度最小为优化目标,得到位比与轴比最优点,并得出了剪线作业时的横向振动与纵向振动与位比和轴比的变化关系。研究结果表明:位比不变时,横向振幅与纵向振幅随轴比的增大先减小后增大且横向振幅的降速慢于纵向振幅降速,横向振幅升速快于纵向振幅升速;轴比不变时,横向振幅与纵向振幅随轴比的增大而减小,且纵向振幅的降速与升速均快于横向振幅;卸电剪线机构的最优位比和轴比为0.35和2.3。

无人机输电线路巡检照片号牌文字识别方法

针对无人机巡检拍摄的高像素电力杆塔照片中杆塔号牌文字识别成功率低的问题,提出了一种改进连接文本区域网络(Connectionist Text Proposal Network,CTPN)算法。利用二维重叠滑动切割方法对输入图像进行切割,将主干网络Vgg16改为MobilenetV2对切割后图片进行卷积处理,同时在其中加入深度适配网络(Deep Adaptation Network,DAN)的注意力机制得到特征图;将卷积得到的特征图转化成序列输入至双向长短期记忆神经(Bi-directional Long Short-Term Memory,Bi-LSTM)网络学习序列特征,并通过全连接层得到建议框;加入重映射方法将建议框映射回原图,筛选整合映射到原图的建议框后,得到号牌文本框。将得到的文本框内的图像截取输入到卷积循环神经网络(Convolutional Recurrent Neural Network,CRNN)进行文字识别。实验结果表明,当切割框为456 pixel×256 pixel、横向重叠率为9%、纵向重叠率为8%时,识别精度可以达到87%。

基于ISSA-VMD和二代小波的sEMG信号降噪研究

表面肌电(sEMG)信号是一种可以有效表征肌肉活动的弱生理信号,采集过程中易受到多种噪声干扰。为解决变分模态分解(VMD)参数经验设置的问题,并进一步消除sEMG信号中的噪声,提出了一种基于改进麻雀算法(ISSA)优化VMD和二代小波阈值法相结合的sEMG信号降噪法。首先,采用基于改进T混沌映射、自适应权重和麻雀数目动态变化的改进麻雀算法并将品质因子作为目标函数对VMD进行参数寻优,然后利用ISSA优化的VMD分解对预处理过的sEMG信号进行分解,通过谱相关分析区分信号分量和噪声分量,最后对信号分量进行二代小波阈值法降噪,得到降噪信号。结果表明:ISSA较SSA有效提高了VMD参数寻优能力;在不同噪声等级下,基于ISSA-VMD和二代小波硬阈值的降噪法的降噪性能优于二代小波和ISSA-VMD;基于ISSA-VMD与二代小波硬阈值降噪法处理实际sEMG信号,能有效去除噪声。

基于无线传感器的带电作业机器人远程控制

为提升带电作业机器人远程控制效果,文中提出一种基于无线传感器的带电作业机器人远程控制方法。应用无线传感器搭建远程控制网络,构建网络感知模型,以此为基础优化部署无线传感器网络节点。应用优化部署后的无线传感器网络采集带电作业机器人的运行数据,分析带电作业机器人主从手动力学特性,添加比例系数制定主从手远程控制策略,至此实现带电作业机器人的远程控制。实验数据显示:设计方法的数据延迟、扰动延迟与执行延迟均较短,效果较好。

基于ISSA-BPNN算法的配电线路绝缘跳线夹过热感知方法

以夏季高温和高荷载条件下绝缘跳线夹的过热的智能感知为研究对象,建立绝缘跳线夹在典型作业工况下的电-热多物理场耦合三维有限元模型,通过试验验证了模型的有效性,并获取绝缘跳线夹在不同电流负荷、光照强度、环境温度及风速等因素下温度场分布数据作为线夹过热感知模型的训练样本。为了提高麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)在全局搜索的能力引入反向学习策略构建了改进麻雀搜素算法(improved sparrow search algorithm,ISSA),采用改进麻雀算法优化BP神经网络(improved sparrow search algorithm optimization back propagation neural network,ISSA-BPNN)建立绝缘跳线夹温度预测模型,并使用均方值、决定系数评价ISSA-BPNN与粒子群算法优化BP神经网络(particle swarm optimization back propagation neural network,PSO-BPNN)、遗传算法优化BP神经网络(genetic algorithm optimization back propagation neural network,GA-BPNN)、麻雀搜索算法优化BP神经网络(sparrow search algorithm optimization back propagation neural network,SSA-BPNN)及BP神经网络5种算法的预测精度。结果表明,ISSA-BPNN模型相较于其余4种算法的预测模型其预测平均误差可控制在0.71%以内,且收敛速度更快,可以更加精准预测绝缘跳线夹温升,为绝缘跳线夹的状态检测与评估提供了依据。

基于DPS的高压带电作业机器人控制系统设计

由于高压带电作业机器人控制精度问题会影响作业效率和作业质量,为此设计基于DPS的高压带电作业机器人控制系统。系统采用下位机层、中间通信层、上位机层等3层系统框架。硬件部分以DPS摄像机采集的图像为基础,在DSP芯片控制下,通过电极带动驱动器控制高压带电作业机器人作业。在软件部分设计3个关键程序,即作业目标识别程序、高压带电作业机器人作业规划程序、高压带电作业机器人位置控制程序。结果表明,应用所设计系统后,带电作业机器人实际作业路径与预期最佳路径之间的拟合优度基本维持在0.9以上,说明系统对高压带电作业机器人的控制效果好。

特高压输电线路新型接地线夹的研制与应用

针对目前现有特高压输电线路接地线夹挂设费时费力,效率低下问题,对接地线夹结构进行改进。采用内外双C型主体结构和辅助引导装置,并集成了啮合防脱的闭锁装置和基于“斜面原理”的操控装置,研制出特高压输电线路双C型接地线夹。经现场应用,发现新型接地线夹能够快速准确挂设,有效提高了工作效率、减轻了检修人员的劳动强度,提高了安全可靠性。

输电线路新型简式个人保安线的研制与应用

为解决现有个人保安线存在的操作复杂、易脱落、连接稳定性差、使用不便、易损坏输电线路等问题,通过计算输电线路接地等效电阻和建立受力分析模型,调节易拆式导线夹头结构,并增加防护部件,最终研制出输电线路新型简式个人保安线。实验结果表明:应用新型简式个人保安线后,线路所需承受的电场强度低于14 MV/m,且分布较为均匀;夹头夹持力为10.4 N,可以满足输电线路检修需求。

不同接地型式下低压带电作业安全风险分析

当前城镇、农村基础设施建设快速发展,用电负荷持续增大,低压业扩、抢修工作需求旺盛,低压带电作业工作量呈逐年增长趋势。相较于10kV配电网不停电作业完整的组织保障体系和作业技术规范,低压带电作业在组织体系建设、安全教育、技能训练等方面尚存在明显不足。特别是在低压电网存在光伏等有源电网接入,“小”“散”作业主要由供电所组织、外包施工单位具体实施的情况下,作业人员安全技能水平良莠不齐、安全意识淡薄和安全知识欠缺是低压带电作业面临的最大挑战。

一种不停电修复10 kV架空裸导线的方法

10 kV架空导线主要架设在道路两侧等人员车辆密集场所,对地距离有限,易遭受大型施工机械误碰、树木压覆以及雷击等事故,引发导线损伤、断股等故障。根据10 kV架空裸导线因外力破坏造成的线径损伤,结合现有新工具、新材料和新工艺,提出一种不停电剪断重接架空裸导线的方法,保证修复后导线的机械强度、电气性能均符合运行标准要求,且修补过程线路用户用电不受影响。

超/特高压架空输电线路短路接地线烧伤分析

通过EMTP仿真计算,分析了淮南—皖南—浙北—上海1000kV交流同塔双回线路单回停电时的感应电压和感应电流,结合接地线服役情况,发现停电线路上的感应电压过大,以及接地线挂设过程中存在的反复拉弧放电是造成接地线烧伤的主要原因。利用模拟试验,在计算得到的最大感应电压下,对搭接接地线过程中的电弧进行试验研究,得到电弧能量对导线及工器具影响的临界值,通过引入消弧技术有效地解决了烧伤问题,为输电线路检修人员的作业安全提供了保障。

防腐漆对输电线路运检的安全影响研究

针对防腐漆的绝缘性能不仅会在输电线路上引起感应电,危害人身安全,而且阻碍雷电流泄流通道,影响防雷效果的问题,测试了涂刷防腐漆的输电杆塔各部位的电阻值,分析并检测了感应电产生原理、感应电压和感应电流的大小,并阐述了感应电风险和对输电线路防雷效果的影响,最后提出了改进防腐漆涂刷工艺、采用加装铜铁板连接线、清除杆塔特定部位防腐漆的方法,解决了防腐漆对输电线路运行的影响。

架空输电线路防外破标准化措施体系的研究

针对架空输电线路外力破坏跳闸事故时有发生,严重影响电网安全运行等问题,本文全面总结输电线路防外破工作经验并创新举措,构建了“事前防范、事中介入、事发处置、事后追责”的全过程、标准化防外破措施体系,更好地指导输电线路运维人员开展防外破工作。该工作体系自实施以来已取得显著成效,输电线路通道隐患点电力设施保护措施更加规范、到位,易造成线路外力破坏跳闸人员的防高压触电安全知识和意识显著提高,所管辖区域输电线路因外破跳闸较同期下降了 67%,有力保障电网安全水平。

基于DSP的输电线路四分裂间隔棒安装检修机器人自动巡检技术

在遭遇强风、冰雪等恶劣天气时,输电线路很容易发生互相鞭击、碰撞、振荡等问题。为解决上述问题,研究一种基于DSP的输电线路四分裂间隔棒安装检修机器人自动巡检技术。利用蚁群算法求取满足机器人航行路径的总代价目标的巡视路径,基于DSP设计输电线路四分裂间隔棒安装检修机器人控制模块并求取控制变量,以此控制机器人运动。当机器人运动到目标位置时,从不同角度拍摄四分裂间隔棒图像并实行故障检测,得出四分裂间隔棒故障类型,完成安装检修机器人自动巡检。结果表明:所研究技术应用下,2号四分裂间隔棒存在销钉突出的故障,7号四分裂间隔棒存在支撑架断裂的故障,其余四分裂间隔棒均为正常,证明了该方法的有效性。

220kV四回路单柱钢管杆带电作业的研究

以全国第一条220k V单柱钢管杆四回路并架线路为研究对象,以提高输电线路供电可靠性和危急缺陷消缺率为目的,开展220k V四回路单柱钢管杆带电作业研究。通过校核耐张塔和直线塔的组合间隙和最小安全距离,提出合适的进入电场的方法。为今后的带电作业提供理论参考。

电流分布系数的幅角消除过渡电阻影响的研究

主要通过一个实例仿真来说明在故障测距中利用电流分布系数的幅角消除过渡电阻影响的方法具有准确性和可行性。

停电检修人员误登同杆(塔)架设多回带电线路的原因分析及防范措施

首先对防止停电检修人员误登同杆(塔)架设多回带电线路的必要性进行了阐述,随后借鉴质量管理(QC)方法,从"人、机、环、法"4方面重点对专业安全管理存在的问题逐一分析原因,并提出了相应的防范措施。该管理模式实施后有效防止了检修人员误登带电输电线路,提高了班组的安全管理水平。

基于消弧开关的输电线路接地线状态的数字式动态监测装置研制

超特高压同塔多回或共走廊线路越来越多,而部分回路停电检修时线路上的感应电压和电流会对人员和设备造成威胁,所以实时掌握接地线的运行状态对运行、调度和检修作业人员都具有重要意义。分析了基于消弧开关的输电线路接地线状态的数字式动态监测装置的功能要求,设计一款能感知接地线的工作状态(正常或故障),并根据接地线的工作状态触发相应的高压开关电路,确保接地线运行在正确的工作状态,有效确保人员和线路的安全。

110~220 kV电缆终端避雷器底座共享装置的研究

针对目前在网运行的110~220 kV电缆终端塔台区的避雷器型式多样性,且产品结构高度和底座接口型式各不相同的问题,导致检修时部分避雷器更换困难,通过调研、汇总国内多家避雷器供应商的110~220 kV避雷器底座接口尺寸,设计了一种在电缆终端台区上可调节、避雷器可安装共享的底座装置,并进行了机械强度的计算和校核,该装置可满足110~220 kV避雷器的安全运行要求,也适用于国内绝大多数厂商的避雷器产品安装需求,解决了底座接口型式各不相同的问题。

一种不停电投运10 kV开关站的方法

根据城镇配电网不停电检修需要,结合现有的不停电作业方法,提出了一种利用现有线路网架、在配电线路和用户均不停电的同时实现10 kV开关站投运的方法,实践证明这种不停电投运10 kV开关站的方法能够满足配电网安全、高效检修的要求。