基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估

现有电压暂降严重程度评估方法未充分考虑多元线路特征因素对输电线路故障概率的影响,评估结果存在较大误差。由此,文中提出了基于多元线路特征因素融合的电压暂降严重程度评估方法。首先,基于线路历史故障数据,采用关联规则量化多元线路特征因素对线路故障的影响程度进行研究。然后,通过改进D-S证据理论融合多元线路特征因素建立准确的线路年故障概率模型,并采用基于最大熵模型的故障点法评估节点的电压暂降量。最后,提出了一种同时考虑系统侧电压暂降严重程度和用户敏感设备耐受特性的综合电压暂降严重程度指标,用于评估节点电压暂降严重程度。基于实际电能质量监测数据进行验证,并与未充分考虑线路特征因素的评估案例进行比较,结果表明所提方法能有效提升电压暂降严重程度评估的准确性。

基于局部摄影的单目视觉输电线路弧垂测量

定期监测输电线路中导线弧垂的大小对输电线路的稳定运行有重要意义。传统的弧垂测量方法操作复杂且耗时较长,应用单目视觉获取完整导线图像是一种便捷的弧垂测量方法,但是当输电线路的档距过大时,相机受视场角和分辨率的限制,无法拍摄完整的导线,难以测量弧垂。针对上述问题,设计了一种便捷可用的局部摄影测量方法,将IMU中的加速度计传感器与高分辨率工业单目相机结合,在已知少量输电线路参数的条件下,只需拍摄待测导线的左侧部分即可。获得单幅导线图像后,引入语义分割技术提取图像中的导线,以摄影测量模型为基础将导线的实际点与对应成像点建立联系,以此建立非线性方程组,经非线性求解恢复导线的三维形状,进而计算导线弧垂。弧垂的测量相对误差可以控制在5%以内,满足实际应用需求。

基于机载雷达数据的输电线弛度在线监测系统设计

架空输电线弛度是电力架线施工验收的重要指标,为解决利用传统经纬仪测量弛度受通视条件限制且测量范围小的问题,设计一种基于机载雷达数据的输电线弛度在线监测系统。利用模糊统计法对雷达数据进行分类,提取测点数据利用悬链方程进行弛度拟合分析,数据无线通信满足在线检测要求。所设计的弛度在线监测系统应用于施工现场,系统运行稳定且最大误差不超过±1%,能够有效解决检测中面临的复杂地形、线路大跨度远距离弧垂测量难度大的问题,能够实时指导现场施工,且低成本,具有较好的推广应用价值。

考虑输电线路弧垂变化的自适应无人机巡检航线规划研究

当前基于无人机的精细化巡检未考虑温度对导地线弧垂的影响,外出作业操作难度高、巡检效率低。针对上述问题,提出考虑输电线路弧垂变化的自适应性无人机巡检航线规划技术,基于悬链线方程,对已分类处理的导地线点云数据进行矢量化分析计算,得到矢量化导地线;研究导地线温度与矢量化导地线的对应关系,基于插值生成的离散化点云数据,根据巡检无人机的相机参数、拍照距离、重叠率等参数计算出航点间距,生成自适应性无人机巡检航线。自适应导地线弧垂变化的巡检航线飞行试验结果表明:充分考虑由温度变化引起的导地线弧垂变化进行自主巡检航线规划,设置恰当的拍照距离和照片重叠率,可以清晰识别导地线纹理和缺陷故障,自主、完整、高效采集架空导地线图像。

一种可无级调节架空电线长度的耐张串研究及应用

为解决集电线路在竣工验收时常出现电线弧垂过松或过紧的问题,研究了一种可无级调节线长的电力金具及依托该金具的耐张串。笔者阐述了无级调节金具的机械结构、无级调节原理和防松脱设计,对无级调节金具和常规调节方法的级差进行分析对比,介绍了无级调节耐张串在工程实例中的应用,并总结出应用要点,可为施工弧垂偏差超标处理提供一种方法。

辽河拗陷大民屯凹陷S281块高密度宽线二维地震采集实践

辽河拗陷大民屯凹陷S281块X井钻井显示该块油气潜力较大,但以往地震资料采集时间早,覆盖次数较低,成像精度差,导致主体断裂位置和微断裂体系难以落实,制约区块成藏解释和后续开发.为此,开展了高密度宽线二维地震资料采集,并基于采集数据开展了观测系统退化分析.研究结果表明,新采集的高密度宽线二维地震成像剖面较以往三维地震成果剖面断点更清晰,断裂系统刻画更清楚,构造形态更自然,层间信息更丰富,信噪比更高,落实了的西部斜坡带的构造特征;超高密度、极小面元对高陡构造和断裂刻画更清楚,是提高复杂地质目标成像的有效方法;退化处理说明S281块的地震资料采集观测系统的面元边长不能大于12.5 m,最大炮检距不能小于3500 m,覆盖次数不能小于1200次.本研究可为大民屯凹陷西部斜坡带的下步地震资料采集和勘探开发提供借鉴.

激光扫描技术在输电线路工程监测中的应用

受周围环境的影响,输电线路在建设过程中的受力及反复热胀冷缩,导致导线弧垂发生变化,会与设计值存在一定偏差,因此在特殊工况下监测线路弧垂至关重要。为此采用三维激光扫描技术,获取研究区域输电线路的点云数据与三维地理空间信息,构建输电线路三维模型,通过数据分析提取线路空间坐标,计算输电线路对地或跨越物的安全距离。研究结果表明,三维激光扫描技术可实现输电线路的弧垂、空间的精确测量,测量精度可达0.001 m,有助于提高输电线路工程施工建设质量及安全管控水平,具有一定的推广应用前景。

防晃电装置电路的优化

对防晃电装置电路进行了优化,减少了因误操作等原因造成的风险,进一步保障电力系统稳定。

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。

基于导线径向温度和蠕变的导线弧垂计算方法

输电线路弧垂是线路安全运行的重要指标,针对输电导线温度非均匀分布和蠕变带来的弧垂计算偏差,本文开展了径向温度和蠕变对弧垂计算模型影响程度的研究。首先,基于导线的物理构成和结构特征建立了导线的有限元模型,对不同运行状态下的输电导线进行有限元仿真,分析了不同运行状态下的导线径向温度分布规律;其次,建立了考虑径向温差的导线应力、导线径向热膨胀和蠕变的弧垂计算模型,基于力平衡原理研究了考虑径向温差的导线径向热膨胀、导线应力与伸长量的关系,分析了蠕变与伸长量的关系,并通过伸长量与弧垂的关系函数得到导线弧垂;最后,为了验证该弧垂计算模型的准确性和实用性,本文基于陕西某110 kV实际输电线路进行了验证。结果表明:对于本现场实际运行的导线来说,蠕变对弧垂计算的准确性影响最大,其次是导线径向温差,最后是径向热膨胀;在忽略导线径向温差、径向热膨胀和蠕变时,弧垂计算的误差范围为-45.2%~-30.0%,最大误差高达45.2%,而本文的优化模型计算误差小于1.1%;当忽略导线径向温差和径向热膨胀时,导线弧垂计算存在误差,且随着径向温差增大,忽略导线径向温差和径向热膨胀带来的弧垂计算误差也逐渐增大。

Calculation of the Two High Voltage Transmission Line Conductors’ Minimum Distance

In the design of high voltage transmission lines inevitably needed to change the arrangement of wires, and the distance between the wires directly affected by changing the arrangement of the wires. The distance between the wires is difficult to judge by experiences. Therefore, it is urgently to develop a way to accurately calculating the minimum distance between the wires when changing the arrangement between the two wires, and determine the minimum distance can meet the requirements of standards and regulations or not. Through the thinking, based on the balance equation and the space curve wire calculus method, a more accurate method of calculating the two wires in a variety of conditions the minimum spacing was derivated, and the sensitivity of the minimum distance was analysized based on the method.

考虑敏感设备中断概率的电网线路改造优质供电运营模式研究

在电网侧进行治理能更大范围减少电压暂降事件的影响,而针对电网侧电压暂降治理的运营模式尚未深入研究。为此,提出了考虑敏感设备中断概率的电网线路改造优质供电运营模式。以各敏感设备电压暂降不确定区间内发生的小样本监测数据的暂降幅值、持续时间与中断状态3个特征,通过支持向量机(support vector machine,SVM)概率输出评估设备的生产中断概率,准确评估敏感设备的中断次数。以电网公司与各敏感用户收益最大为目标,考虑各线路改造技术的治理效果,用博弈理论纳什积最优解求取服务费比例,计及中断频次约束、经济约束等约束,建立电压暂降线路改造多目标优化模型。使用非支配排序多目标遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm II,NSGA-II)对所建模型进行求解,求取最优改造方案。以IEEE33节点系统进行算例仿真,考虑全部用户参与和部分用户不参与改造方案的2种场景,验证了所提优质供电服务模式的经济性和实用性。

相似性度量与牛顿插值融合的架空输电线弧垂测量方法

架空输电线路导地线弧垂是架线施工质量和线路安全运行的关键指标之一,针对目前弧垂测量方法在准确性、便捷性等方面存在的不足,提出了一种基于激光测距与光栅测角技术的输电线路弧垂测量数学模型,并在该模型的基础上,针对单根导线测量鲁棒性不足的情况,提出一种基于相似性度量与牛顿插值法相融合的多分裂导线弧垂测量数据质量评估优化算法,实现对数据集的补偿与弧垂计算。与点云提取电力线方法相比,该测量方法只需通过少量测量数据即可拟合出导线模型并计算出弧垂值。以220 kV双分裂导线为测量对象,进行试验验证,并与现有测量方法弧垂测量值作比较,试验结果表明数据优化后的弧垂误差率最大为1.47%,证明了该方法的准确性,能够满足工程现场测量精度要求,并提高了架空输电线路弧垂测量工作的安全与效率。

装配式架线施工导线精确测长设备的研制

导线长度的精确测量是装配式架线施工中的关键问题。而现有装配式架线施工技术由于缺乏导线实时展放长度的精确测量技术,导致施工误差过大而无法推广应用。为此,结合装配式架线施工的工程应用需求,以导线长度精确测量和画印功能为功能目标,研制了一种适用于装配式架线施工工况的导线精确测长设备。在硬件方面,选用增量式光电编码器采集导线的长度信息,采用远距离无线电(LoRa)技术进行数据无线传输,当展放长度达到阈值时,设计驱动电路控制喷漆泵进行画印喷漆;以上功能通过专用的供电模块实现施工过程中免充电需求。在软件方面,设计了长度测量算法,开发了基于手持终端的导线实时展放测量系统。研制的测长设备已成功应用于实际工程,实测架线后的观测档弧垂与设计弧垂的偏差值为4.57%,符合工程设计要求。

750kV输电导线不均匀覆冰弧垂变化与脱冰跳跃研究

采用有限元方法分析了750 kV超高压输电线路不均匀覆冰状态下导线的弧垂变化规律和脱冰跳跃响应规律。建立了“绝缘子串-六分裂导线”模型,对比分析了均匀覆冰、三段覆冰、线性覆冰和高处覆冰等工况下导线弧垂变化形态及其脱冰动力响应,分析了高处覆冰工况下档数、档距、高差、覆冰厚度、脱冰率等因素对导线的形态变化及其脱冰跳跃高度的影响。结果表明,导线的变形和脱冰跳跃高度随着档数、档距、覆冰厚度的增大而增大;中间档高差增大时,导线沿水平方向的偏移增大,而脱冰跳跃高度表现出减小的趋势;在均匀覆冰下中间档档距为1000 m时,导线脱冰跳跃高度出现峰值,为25.627 m。

基于北斗的架空输电线路弧垂监测系统设计

传统弧垂监测方法劳动量大、存在监测空白期。为此提出一种基于北斗的架空输电线路弧垂监测方法,通过在一档导线上安装多个状态采集装置,利用北斗高精度差分定位和精密授时技术,对导线上多点位置进行同步采集,并通过4G/5G无线专网将采集信息回传至后端监控平台,在平台内完成数据解析、导线弧垂拟合和可视化显示。分析结果表明,该方法可充分发挥北斗技术在架空输电线路导线弧垂监测方面的应用优势,有利于电力公司根据线路状态合理安排运行调度。

植被火条件下考虑导线不均匀温升的弧垂计算

架空输电线路下方植被发生火灾时,火焰高温导致导线弧垂增加,进而导致线路的跳闸风险升高。因山火条件下导线受热不均,需要考虑山火条件下导线不均匀温升对弧垂的影响。本文研究搭建了植被燃烧温度测量平台,得到云南松燃烧火焰在不同高度处的温度。以200 m导线档距为例,提出考虑导线不均匀温升的弧垂计算方法,采用多物理场仿真分析了不同火焰位置、火焰桥接情况、导线受火焰影响长度对导线最大弧垂的影响。结果表明:考虑导线不均匀温升条件所得弧垂长度比现有分段式计算结果更为准确,火焰连续区桥接时比烟雾区桥接时的弧垂增加25.12%;导线受火焰覆盖长度对弧垂影响最大,全档距受影响时弧垂可达14.2 m。研究结果可为构建山火条件下的间隙击穿电压预测模型提供参考。

考虑沿暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法

当前实际配电网线路沿线存在多种故障分布,但现有电压暂降随机预估方法仅单一考虑均匀故障分布。针对沿线不同故障分布特性,提出了考虑沿电压暂降域边界线故障分布的电压暂降随机预估方法。根据给定的电压暂降阈值,通过求解发生故障时系统线路的临界点,计算敏感负荷母线的电压暂降域。在确定的暂降域范围内分析边界线的分布情况,沿边界线分别采用三类常见线路故障分布(指数分布、正态分布与均匀分布)计算敏感负荷母线的电压暂降频次,并对预估结果进行对比。最后,以IEEE30节点标准测试系统为算例,验证了所提电压暂降随机预估方法的有效性。

基于自发布里渊散射的电缆弧垂在线监测研究

为了提高输电线负载能力、防止电网事故发生,文章利用布里渊散射和相干检测的原理,设计了一种基于自发布里渊散射的架空输电线路弧垂在线监测系统。利用布里渊光时域反射(BOTDR)技术,实时采集沿光纤分布的应变信号,提取应变传感关键性特征,实现对弧垂异常点的精准定位和预警。实验室数据和变电站测试结果表明:系统能够实时检测和精准定位应变变化信息,可单端测量且操作简单;可精准定位应变突变点,实现电缆弧垂异常情况的预警,及时发现和处理故障隐患,保证输电线路的安全稳定运行。

基于图像坐标映射的电力线弧垂测量方法

针对弧垂测量中电力线形态特征提取与重构的问题,提出一种基于图像坐标映射的电力线弧垂测量方法。分析了边缘检测技术和弧垂测量原理,描述世界坐标系与图像坐标系之间的映射过程。依据图像内外方位元素计算像点在世界坐标系下的投影变换矩阵。建立实验模型进行仿真分析,得到电力线在实际运行中与标记参考点的空间关系,最终实现对电力线弧垂特征点的准确测量。通过合理选取电力线塔标记参考点,算法能有效进行弧垂尺寸的估计测算。实验结果表明,测量误差满足实际环境下电力线巡检的要求,提出的测量方法可为后续应用研究提供参考。