基于弱磁探测的三相电缆路径快速定位方法

城市地下电缆的快速定位对于城市的安全稳定发展具有重要的意义,然而目前城市内地下电缆探测精度较差,可探测区域较小。针对上述难点问题,该文提出一种基于弱磁探测的三相电缆路径快速定位方法,并推导三相电缆磁场辐射的基本规律,通过测量空间中任意五点的磁场幅值信息,结合粒子群数值迭代计算方法,利用五点定位原理,推算得到地下三相电缆的路径。最后,通过仿真和实验验证该方法的可行性,并进行定位误差分析。该方法对于提高地下电缆探测精度和深埋电缆的探测能力有一定的参考价值。

温度影响下碳纤维导线分层力学特性有限元分析

为探明温度对碳纤维导线分层力学特性的影响,考虑拐点温度,利用电热模块施加不同电压得到多种温度,并计算分析不同温度和拉断力条件下碳纤维导线的各层、各股和各截面应力应变分布.研究结果表明:拐点温度后,碳芯受到正向应力但铝绞线承受负向应力,使碳纤维导线失去了承担拉断力的作用;各股线的最大应力和应变均出现在线的两端,倒角位置的应力和应变结果略大于对应股线主体上的应力;碳纤维导线各个截面的最大应力均为正值,均出现在碳芯上,其靠近外力施加端截面的最大应力出现突然下降的现象;碳纤维导线更适用于各种温度条件,但应注意导线两端夹持位置和梯形截面中小截面的力学特性变化.

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CNN-BiGRU的高压直流输电线路故障识别

针对高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电线路故障暂态行波具有时序性和强非线性的特点,导致高过渡电阻情况下故障识别率低的问题,提出基于卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和双向循环门单元(bidirectional gate recurrent unit,BiGRU)的HVDC输电线路故障识别方法。首先,采用故障后整流侧的双极暂态电流行波作为特征向量,利用CNN提取全局特征,并从中剔除噪声和不稳定成分,完成对数据的降维处理。然后,采用BiGRU来捕获CNN提取到特征的前后时间信息,进一步提取数据中的时序特征,以实现HVDC输电线路故障识别。仿真结果表明:该方法可在不同故障地点以及不同过渡电阻下对单极接地、双极短路、雷击故障、雷击干扰共四种故障实现准确识别,可靠性高,具有较强的耐受过渡电阻能力,同时具备一定的抗噪性能。

架空输电线路通用型闭式卡具的研制与应用

在输电线路检修作业中,常使用闭式卡具对单片异常绝缘子进行更换。分析了闭式卡具存在的缺陷;阐述了通用型闭式卡具从设计、3D建模、选材到生产的全过程,并对实物进行了检测;随后介绍了通用型闭式卡具现场作业使用方法,并结合实际案例对应用效果进行了分析;对通用型闭式卡具的研制与应用工作进行了归纳总结,展望了推广前景,并提出了进一步改进意见。通用型闭式卡具可用于更换70~240 kN多种型号瓷质与钢化玻璃绝缘子,并将塔上作业时间较少约58%,极大地提高了作业效率。

考虑泄漏电流及层间耦合的高压电缆金属护套环流计算与分析

高压电缆线芯与金属护套间存在泄漏电流,当前护套环流的分析与计算中未准确计及其影响,为此提出了考虑泄漏电流及层间耦合的高压电缆金属护套环流计算方法。首先,建立了基于电缆双π集中参数模型的护套环流等值计算模型,在分析泄漏电流影响时,考虑线芯与护套、护套与护套之间的电磁感应作用;然后,运用叠加原理,推导了考虑泄漏电流及层间耦合的监测点与任意位置护套环流计算过程;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了不同排列方式及段长组合下的仿真模型,并结合工程案例进行结果验证,在此基础上,分析了负荷电流、段长组合以及排列方式对护套环流的影响。结果表明:采用该方法所得环流与仿真值的误差大都在1%以内,实例分析亦验证了其准确性;此外,工程中需注意轻载环流超标现象以及段长组合对护套环流的重要影响。以上方法及分析结果对电缆设计、运行监测、故障诊断与定位有一定的借鉴意义。

多能互补发电系统故障识别与测距方法

随着大量新能源的接入,使得多端柔性直流系统(modular multilevel converter based multi-terminal direct current, MMC-MTDC)故障特征愈加复杂,快速准确的故障识别与测距是亟需解决的关键难题之一。为此,提出了一种风-光-储-蓄互补发电站经柔性直流输电外送系统故障识别与测距方法。首先,搭建风-光-储-蓄互补发电站经柔直外送系统,在此基础上,提出了一种Teager能量算子能量熵的新方法,利用测量点正负极Teager能量算子能量熵的比值构建故障选极及区段识别判据。接着,针对已识别的故障线路,提出变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)与Teager能量算子(teager energy operator, TEO)相结合的故障测距方法。最后,利用PSCAD/EMTDC进行仿真,结果表明所提识别方法可以准确判断故障所在线路,所提测距方法能在故障发生2 ms时间窗内实现故障测距,误差率不超过2.55%,并具有较高的耐过渡电阻能力。

基于深度学习和无人机图像的架空线路缺陷巡检综述

架空输电线路巡检是电网运维工作的一项重要内容,利用无人机进行线路巡视检测已成为运维人员完成电力巡检工作的重要手段。首先,文中概述无人机巡检任务中人机协同作业系统以及无人机智能自主作业系统的架构;其次,分析当前架空输电线路缺陷巡检领域数据集状况以及数据扩增技术;再次,综述基于深度学习的无人机图像缺陷检测典型方法以及评价指标,并对比总结各种方法的优缺点;然后,讨论无人机图像视觉检测方法中图像采集规范、数据集形式、缺陷检测算法专业化应用等对架空线路缺陷的检测效果,指出图像检测指标和类别定义在电力巡检专业化领域中的不足;最后,探讨基于深度学习的无人机图像缺陷巡检的未来发展方向。

高比例分布式光伏接入下低压配电台区最大可开放容量多阶段评估方法

针对高渗透率分布式光伏接入低压配电网导致台区反向重过载、电压越限、三相不平衡等问题,提出了一种考虑高比例分布式资源接入的配电台区可开放容量多阶段评估方法。首先,分析了分布式光伏与负荷的逆调峰时序特性,考虑光伏超发引起台区反向重过载和电压越限约束以及三相不平衡对台区变压器负载能力的影响,提出了提升配电变压器负载能力的台区需求响应鲁棒优化模型。其次,考虑分布式光伏选相配置、电动汽车有序充电和柔性负荷需求响应,构建了高比例分布式光伏与电动汽车接入下配电台区最大可开放容量的选相配置-虚拟增容-校验修正多阶段协同评估模型。最后,基于嵌套列与约束生成算法(nested column and constraint generation algorithm,N-C&CG)将该模型转化为光伏选相配置优化、灵活性资源需求响应和上级变电站容量校验3个子问题进行交互式求解。通过典型配电台区仿真对比分析可知,所提方法能提升配电台区可开放容量9.84%以上,为配电网业扩报装配套接入方案优化和可靠运行提供了技术支撑。

面向架空输电线路的防外破装置设计

针对传统防外破技术抗干扰能力弱、适配性低、报警效果差以及平板电容型传感器对称结构中存在的边缘效应问题,研制一种适用于多组态与多电压等级架空输电线路的防外破装置。首先,分析感应电压与场强关系,进行等位环结构改进并完成PCB设计制作,利用Ansys Maxwell搭建多组态与多电压等级架空输电线路仿真模型,为报警阈值设定提供理论依据;其次,完成防外破装置的硬件与软件设计,实现不同线路情况下的电压档位选择、电场信号采集处理以及声光报警等功能;最后,搭建10 kV模拟架空输电线路高压实验环境并进行现场验证,测试分析装置的工作性能。结果表明,所设计的防外破装置感应电压测量平均相对误差在3%以内,与测试电压线性相关系数R=0.9997,其变化规律符合电场分布规律;现场报警成功率为100%,装置稳定可靠、兼顾精准性与线性度要求。

基于绝缘套管的10 kV架空裸线接地故障监测与防治技术研究

树障问题是造成10 kV配电线路接地故障的主要原因,严重制约着末端配电线路的供电效率。针对10 kV架空线路穿越林木区频繁面临的接地现象,提出采取敷设带电流监测绝缘套管的方案对树障区裸线进行保护,以防止接地故障发生,降低配网线损,提升供电效率。首先分析了树障接地问题产生的机理;然后详细阐述了基于绝缘套管的接地故障监测与防治方法;第三,研制了带电流监测功能的简易型绝缘套管;最后,该成果在国网浙江省电力公司某配电线路试用,对该研究成果的实效进行了检验,获得了用户的好评。

重覆冰区域风电送出线路中节能导线的应用研究

开展节能导线的应用研究,对重覆冰区域风电送出线路的安全、经济运行具有重要意义。以湖南某110 kV风电送出线路工程为例,针对其重覆冰、低损耗小时数的特点,从电能损耗、覆冰弧垂及过载能力、经济费用等方面对3类节能导线、钢芯铝合金绞线和普通钢芯铝绞线进行了应用分析。分析结果表明:在15 mm中冰区和20 mm重冰区,JL3/G1A-400/50型钢芯高导电率铝绞线更优;在30 mm重冰区,考虑弧垂特性和排杆需要,不适合采用节能导线,推荐采用钢芯铝合金绞线。

土壤微观结构参数对埋地电缆温度与载流量的影响分析

土壤内部结构影响埋地电缆传热过程和电缆载流能力。该文考虑埋地电缆实际敷设工况,建立了土壤微观结构参数下的电–热–流多物理场耦合仿真模型。首先基于多孔介质传热理论构建了土壤导热系数评估模型。然后以典型±500 kV高压直流电缆为对象,依次研究埋地电缆在不同土壤孔隙率、水气比、渗透率下温度场与载流量的变化情况。最后将结果与IEC标准进行比较,分析了IEC标准的使用局限性。结果表明:土壤孔隙率的增大和水气比的减小使得孔隙内气–液占比增大,导致土壤导热系数减小和电缆温度上升。在极端干燥土壤中,电缆稳态温度随孔隙率变化最大可相差25℃左右。土壤渗透率的增大则使得传热方式由单一热传导变为热传导与热对流共同传热,由此引起的电缆稳态温度变化最大可相差约20℃。因此IEC标准计算载流量仅适用于土壤渗透率低且孔隙率低、水气比高的土壤环境。研究结论可为复杂环境下电缆敷设选址提供理论依据,最大限度利用直埋型电缆的载流能力,提高运行可靠性。

浅谈四川高海拔地区500 kV输电线路防雷措施

概述了四川省高海拔地区地理位置、地形地质等基本情况,简要分析了地闪密度实际情况。根据近年来雷击跳闸情况,结合典型500 kV线路设计情况,从减小地线保护角、加强线路绝缘、降低接地电阻、加装线路避雷器等方面提出防雷措施,以期为同类工程设计提供参考。

压接型IGBT芯片的参数分散性对其并联时关断均流的影响

压接型绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的多芯片并联关断期间会出现严重的不均流现象,直接影响到器件的关断可靠性。文中重点研究压接型IGBT芯片参数对其并联时关断均流的影响,首先,根据IGBT单芯片的关断机理和波形,分析芯片参数对IGBT单芯片关断各个阶段内集电极电流变化的影响规律;其次,定义多芯片并联关断波形中出现的第一类及第二类电流竞争峰谷,建立针对第一类电流竞争峰谷的随机分布模型,获得芯片参数以及并联数目对关断均流的影响规律,通过并联双芯片的双脉冲实验,验证所得规律的有效性;最后,结合分析结果提出阈值电压与饱和压降的相互补偿以及保持阈值电压差与跨导差异号等芯片筛选建议。研究成果可以为并联压接型IGBT芯片的参数筛选工作提供指导。

站域防误装置的研制与工程实践

针对变电站间联络线操作闭锁的安全性需求,论述了站域防误装置的需求背景与技术开发方案,阐述了开发应用原则。站域防误装置已在江苏宿迁多个站点部署应用,运行效果良好。

架空输电线路隐患在线监测方案研究

随着行波法故障测距稳定性以及成熟性的不断提升,故障时刻行波信号中包含的其他信息正逐步被挖掘。从行波法故障测距角度出发,利用行波故障测距原理,结合宽频带传感器以及隐患预警系统算法判定输电线路中是否存在隐患放电情况,开发了一套架空输电线路隐患监测系统。该系统基本可实现架空输电线路的隐患预警,从而辅助输电线路现场运维人员进行故障排查,减小输电线路因隐患发展成故障跳闸。

实现电网高质量发展的路径探究

在电力系统中,电网是整个电力系统的枢纽,为中国工业的发展、人民生活水平的提高、科学技术的创新提供重要保障。电网的安全稳定运行是保证电力系统正常运行的基础。但是,由于中国能源结构的不断调整,传统电网已经不能满足当前经济社会发展对电力的需求,因此在新时期背景下,电网行业需要进一步深化改革,实现高质量发展。从电网发展现状入手,提出实现电网高质量发展的有关对策,以促进中国电网行业的健康可持续发展。

配网架空线路装拆接地线多功能支架技术创新与应用实践

本文详细介绍了配网架空线路装拆接地线多功能支架的设计与特点,其核心在于提高作业安全性和效率。通过对设计理念、技术参数与功能特性的阐述,以及该支架在实际作业中的应用案例分析,本文展示了该支架相较于传统作业方法的显著优势。研究的重点包括支架的创新技术如快速挂锁机制、安全距离保持结构以及轻量化设计等,这些技术的应用大幅提升作业效率,同时确保高安全标准。最后,本文总结了多功能支架在电力行业未来广泛应用的潜力和价值。

用于低压线路的在线监测装置及安装工具设计

低压电网的三相不平衡一直是电力技术领域所存在的主要问题之一。基于此,文章设计了一种在线监测装置及安装工具,在线监测装置包括采集单元和汇集单元,在进行安装时可通过安装工具将采集单元放置于托架内,在对低压线路进行监测时,先将上盖打开,卡簧翘起,待测电线置于其中并被卡簧固定,使待测电线处在下壳体和上盖之间形成的磁场内,使多个采集单元能够采集对应的待测电线的电流,之后再将采集到的电流通过信号传递至汇集单元内,汇集单元将从采集单元收集到的电流存储至汇集单元内,方便作业人员查看,快速找到隐患点并及时补救,省时省力,准确有效,提高了作业效率。