基于多维参量分布式光纤传感的架空输电线路覆冰监测技术

对比总结了典型DOFS技术的基本原理与系统结构,对现有输电线路覆冰监测技术发展现状进行介绍。在此基础上提出了一种多维参量分布式光纤传感技术,能够实现对线路的应变、温度、振动、衰耗等状态参数进行分布式的实时监测。与现有的单参量、双参量传感监测方案相比,使用多维参量方案对线路进行融合感知,可以有效提高监测的准确度,降低误判率、误报率,为输电线路的安全稳定运行提供重要保障。

基于超声波的输电线路覆冰厚度监测预警和防除冰方法

为解决输电线路覆冰问题对电力系统运行安全的影响,文章基于输电线路可视化移动式覆冰监测装置,设计了一套基于超声波的输电线路覆冰厚度监测预警系统。利用实验室模拟华北地区的输电线路覆冰情况,开展了覆冰厚度监测预警试验,试验结果表明,该系统具有精准的检测预警效果。该系统不仅可以提高输电线路在极端天气条件下的安全稳定性,还可为输电线路的智能化管理和维护提供新的技术手段,对于保障电网的可靠运行,减少因覆冰引发的电力事故具有重要的现实意义和应用价值。

覆冰状态下输电线路安全性评估

极端天气对架空输电线路的可靠性影响较大,尤其冰风暴的频率和强度的变化会对输电线路产生不良后果,并影响线路不同部件的结构失效。本文研究了影响输电线路的气候变量的平均值和标准差不同值下输电线路的安全性。研究提出了提高输电线路容量和减轻气候变化影响带来的长期风险的建议。研究结果表明,依靠历史气候数据不足以确保未来输电线路系统的安全性,在评估现有线路或设计新线路的荷载规范方面应考虑未来气候模型和历史气候数据。

基于倾角及导线温度的输电线路覆冰在线监测研究

首先给出导线温度、绝缘子串倾角一体化观测设计模式,其次采用小波变换算法降低覆冰期大风速工况下导线振动倾角实时采集误差,最后结合人工观冰资料,研究导线温度、倾角及观冰资料相关性关系,并建立线性表达式。研究表明经小波变换处理后,倾角误差保持在0.035°范围内。倾角与导线温度、覆冰厚度均呈较好的线性关系,相关系数分别为0.9412、0.918。利用所建立的线性关系表达式,能够根据传感器采集的变量数据较好地计算出覆冰厚度。

基于无人机低空摄影的输电线路覆冰监测预警方法

随着电力网络的日益扩大和复杂化,输电线路的安全运行对于电力系统的稳定性至关重要。然而,覆冰现象作为输电线路面临的主要自然灾害之一,常导致线路故障、断线甚至杆塔倒塌,给电力系统的正常运行带来严重威胁。因此,对输电线路的覆冰状况进行实时监测和预警,对预防线路故障、保障电力系统的稳定运行具有重要意义。文章提出了一种基于无人机低空摄影的输电线路覆冰监测预警方法,研究表明,该方法具有较高的实用性,可为电力系统的稳定运行提供有力保障。

基于分布式光纤传感的架空输电线路覆冰监测技术研究

文章针对输电线路覆冰监测的技术需求,提出一种基于分布式光纤传感的创新解决方案。通过布拉格光栅和布里渊散射光纤的互补配置,实现了覆冰过程的高精度、大范围分布式监测。同时,采用自适应权重支持向量机(Support Vector Machine,SVM)和长短期记忆网络(Long Short Term Memory,LSTM)模型,构建覆冰事件的智能识别和预测功能。仿真结果表明,该系统在测量精度、响应速度、空间分辨率等方面具有显著优势,为输电线路的安全运维提供了有力支撑。

北斗卫星定位系统在输电线路覆冰厚度监测中的应用研究

本文深入研究了北斗卫星定位系统在输电线路覆冰厚度监测中的应用。通过开发导线位移监测装置、搭建云数据中心平台和算法平台,以及研究基于北斗定位终端数据的输电线路覆冰厚度计算算法,在工程样机实际应用与验证中,将导线位移监测装置和云数据平台应用到实际输电线路中,展示了实时监测和预警功能,同时深入探索了北斗卫星定位系统在输电线路覆冰厚度监测中的应用,通过技术研究和工程实践,为电力输电领域提供了一种创新的解决方案,具有重要的工程应用前景。

基于IHHO-HKELM输电线路覆冰预测模型

为了进一步提高输电线路覆冰预测精度,提出一种基于改进哈里斯鹰算法(improved harris hawk optimiza-tion,IHHO)优化混合核极限学习机(hybrid kernel extreme learning machine,HKELM)的输电线路覆冰预测模型。在核极限学习机(KELM)中引入混合核函数,形成HKELM,利用黄金正弦、非线性递减能量指数和高斯随机游走等策略对IHHO算法进行改进;以IHHO算法的优化性能采用其对HKELM的权值向量和核参数进行优化,建立基于IHHO-HKELM的输电线路覆冰预测模型,并通过计算气象因素与覆冰厚度之间的灰色关联度确定覆冰预测模型的输入量。算例分析结果表明,IHHO-HKELM模型预测结果的均方误差、最大误差和平均相对误差分别为0.285、0.860 mm和2.83%,预测效果好于其他模型,将本文覆冰预测模型应用于其他覆冰线路,可获得良好的应用效果并验证模型的优越性和实用性。

基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型

针对输电线路受多种气象因素影响导致覆冰厚度预测精度低的问题,提出基于改进蜣螂优化(improved dung beetle optimizer,IDBO)算法优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine,LSSVM)的输电线路覆冰厚度预测模型。首先,使用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)计算输电线路覆冰厚度与不同气象因素之间的相关性,选择具有高相关性的气象因素以确定输入变量;其次,通过引入Halton序列、Levy飞行策略和T分布扰动来改进蜣螂优化(dung beetle optimizer,DBO)算法;最后,使用IDBO算法寻优LSSVM参数:调节因子、核函数宽度,提高模型预测精度。以某地输电线路历史监测数据为样本,将IDBO-LSSVM的输电线路预测结果与其他7种预测模型进行比较,发现平均绝对误差分别降低了约27%、36%、25%、23%、24%、44%和39%。该研究证实了基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型可以有效提高预测精度。

输电线路避雷器全生命周期状态在线监测方法

为降低因避雷器导致的电力事故发生概率、保证输电线路安全平稳地运行,以全生命周期为切入点,提出避雷器状态在线监测方法。针对氧化锌材质避雷器,分析设备全生命周期中各个阶段状态情况。然后针对泄漏电流与加载电压模拟信号实施快速傅里叶离散化处理,将信号从时域转换成频域,并获取阻性电流基波分量与奇次谐波分量,从而实现对避雷器状态在线监测。仿真实验环节主要检测监测免疫性,经电磁波干扰与表面温度等试验环节,验证该方法能够有效抑制电磁波与正常设备表面温度的负面影响,且实时性较好。

基于温度和倾角测量的供电线路覆冰在线监测研究

供电线路与电力系统的运行有极大的关联性,但是因为很多因素影响下,发生线路断裂等问题,从而导致电力系统受到影响难以有效运转。此次内容部分主要是以温度、倾角测量为基础,总结出电线路覆冰在线监测手段。对于上述两方面进行综合分析,并可精确地识别电线路有无出现覆冰情况,进而实施有效的措施。此类手段操作更加便捷、监测结果更精确。尤其能够对温度、倾角有无出现改变可实现实时监测的目的,从而早期发现问题,早期进行针对性干预,保证电线路能够正常运行。

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。

基于改进BP神经网络的输电线路覆冰预测技术研究

针对输电线路距离长、覆盖面广,其安全稳定运行直接关系到电网的运行状态,覆冰已成为威胁输电线路安全运行的重要因素。这里从覆冰厚度预测的角度出发,结合思想进化算法和BP神经网络算法,对输电线路的短期覆冰厚度进行预测。基于六个微气象因子的输入向量,建立了输电线路覆冰厚度短期预测模型。通过仿真对该模型的准确性和稳定性进行验证。结果表明,该方法具有较高的准确性和稳定性。该研究为我国输电线路覆冰预测技术的发展提供一定的参考和借鉴。

输电线路偶发性覆冰厚度预测及增强恢复力方法研究

针对输电线路发生偶发性覆冰时,线路覆冰预测精度低以及线路恢复力评估模型不准确等问题,首先根据灰色关联度比重,建立了基于分段粒子群优化(Partition particle swarm algorithm,PPSO)最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LSSVM)的输电线路覆冰厚度预测模型,用于预测未来36h的覆冰厚度。将线路覆冰后恢复力模型划分为覆冰前期、覆冰中期、覆冰恢复自持期、覆冰恢复后期4个阶段,分别建立评估指标;基于覆冰后线路功率变化熵和预测的线路覆冰增长量,建立线路韧性增强方式。仿真结果表明,采用所提方案后,传输系统在发生偶发性线路覆冰时的韧性被提高了11.54%。

输电线路综合除冰技术与冰覆检修的研究

输电线路冰覆是影响输电系统安全运行的重要因素之一,为了有效防止和消除冰覆对输电线路的危害,需要对输电线路进行定期的检修和断冰。本文针对输电线路冰覆的特点和机理,建立了输电线路冰覆的动态模型和仿真系统,分析了输电线路冰覆的形成过程和影响因素,探讨了输电线路冰覆的检测方法和断冰技术,提出了一种基于机器学习的预测输电线路冰覆和优化断冰技术的方法,通过仿真实验验证了该方法的有效性和优越性。

基于光纤传感的输电线路覆冰监测技术应用评述

输电线路覆冰监测能有效地评估覆冰情况,预警覆冰事故,减少覆冰造成的危害,有利于电力系统安全稳定运行。在介绍传统在线覆冰监测技术的基础上着重综述了光纤传感技术在输电线路覆冰监测中的应用,分析了准分布式光纤传感(光纤光栅)、基于拉曼散射的分布式光纤传感和基于布里渊散射的分布式光纤传感(布里渊时域分析技术和布里渊时域反射技术)的监测方法的原理及优缺点。分布式光纤传感技术集传感与信息传输为一体,无需再敷设传感器,可以监测整条线路的覆冰状态,其中布里渊光时域分析技术(Brillouin Optical Time Domain Analysis,BOTDA)可以进行更长距离、更大范围的监测,在输电线路在线监测中的优势更为明显。最后指出了基于分布式光纤传感技术监测覆冰的关键问题并进行了展望。

500kV输电线路覆冰故障分析及治理措施

冬季500kV输电线路易受严寒天气导致覆冰故障,电气设备的安全性降低,严重影响着电力系统运行的稳定性。文章对500kV输电线路覆冰故障进行分析,通过对覆冰过荷载、覆冰舞动、脱冰跳跃和覆冰闪络等问题进行探讨,并对500kV输电线路覆冰故障的治理提出有效建议。针对覆冰故障,相关技术人员需要分析覆冰故障原因,并提前做好覆冰舞动监测和运维保障,应用带负荷融冰技术、热力除冰技术、制定止振措施、增设覆冰保护层,并应用除冰机器人,以此实现覆冰治理的目的,降低覆冰对500kV输电线路运行造成影响。

浙江宁波:上线“观冰精灵” 监测线路覆冰

2023年12月6日,国网浙江宁波供电公司输电运检人员来到鄞州白云岗,将“观冰精灵”安装在海拔500米的220千伏天咸线上,通过科技手段提升线路覆冰监测能力。

基于输电线路的受力分析计算覆冰厚度

通过架空输电线路及杆塔体系的受力分析建立了一种新的计算方法,利用架空输电线路的力学标准方程,将导线悬点处的倾斜角、风偏角和拉力测量值等参数作为初始参数代入方程,进行逐次逼近的迭代计算,最后换算出导线的等值覆冰厚度。这种计算方法利用了各种力学参数的综合作用,能准确估算出导线在覆冰情况下的厚度。经实例验证,误差较小,证实了该力学模型的可靠性和准确性。

基于5G通信技术的电力系统输电线路状态监测系统

文章结合5G通信技术设计了一种电力输电线路状态监测系统,该系统由感知层、网络层、平台层及应用层组成。通过仿真实验对系统性能进行了全面评估,结果表明该系统在实时性、可靠性、健壮性性等方面表现优异,数据采集精度优于1%,端到端时延小于100ms,能有效满足输电线路的智能化监控需求。