The Study of Overhead Line Fault Probability Model Based on Fuzzy Theory

In the background of the design and construction of Smart Grid Operation Supporting System for District Power Networks, this paper established the weighted fault probability model of the overhead line which is based on equipment operating status, utility theory and fuzzy theory. In this model, the proper membership function is adopted to describe the influence of lightning, wind speed, line ice and temperature, and the outage rate of overhead line, derived from historical statistics, is amended. Based on this model, the power supply risk analysis software is developed to calculate the online risk indicators of district grid, and provide real-time decision support information based on risk theory for scheduling operations personnel.

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。

电网架空输电线路绝缘子缺陷识别算法研究

电网架空输电线路绝缘子长期处于外部暴露环境中,易产生侵蚀、开裂、破碎等问题,导致电网运行的可靠性降低。为此,对电网架空输电线路绝缘子缺陷识别算法进行了研究。通过滤波去除采集的绝缘子图像乘性噪声,利用不同尺度高斯掩膜进行卷积处理,并结合图像梯度方向提取表面缺陷特征。将构建的深度前馈神经网络作为基本架构,设置三层网络结构的自编码器。在前馈网络的优化目标函数中融入惩罚因子,以构建稀疏性限制条件。通过遗传算法优化自编码器初始权值,经网络迭代得到表面缺陷识别结果。试验结果表明,所提算法对绝缘子缺陷的识别准确率始终高于90%、平均识别用时为1.72 s,具有显著的可行性。该研究对监控安防、图像分析等领域具有一定的启示意义。

低功耗状态下的架空线路短时过负荷能力确认算法

为了提高线路的电力输送能力,确定最优功率调整节点,进而控制短时过负荷,提出了低功耗状态下的架空线路短时短时过负荷能力确认算法。分析各节点功率变化量与线路功率变量的关系,以最低功率调整成本作为目标函数,并将有功调整功率最低作为约束条件,控制架空线路短时过负荷,确认过负荷能力。实验结果表明:架空线路应用JL/G1A-400/35导线可具有更长的短时过负荷时间,有利于短时过负荷的有效控制。该方法可确定最优功率调整节点、并以最低功率调整量实现短时过负荷的控制,且控制成本最低。

10 kV分支线路改造分析

针对XX地区10 kV 586盘常营线察老口等分支线路存在的老旧设备和安全隐患问题,进行改造升级,改造范围包括12.1 km的10 kV线路,涉及多个分支线路及相应的杆塔、导线等配套设施。工程的主要目标是优化电网结构,提升供电可靠性,消除安全隐患,以满足当地日益增长的用电需求,通过采用新技术、新材料和新工艺,将有效提高线路的健康水平和运行效率,减少停电时间和停电范围,为当地居民和企业提供更加稳定、可靠的电力供应。

基于不停电需求的辐射结构架空线路迁改方法

辐射结构架空线路中,由于没有对侧电源转供,在城市迁改过程中会导致辐射架空线路上非检修区段用户陪停,存在停电时户数损失巨大,严重影响供电可靠性的缺点。为此提出一种基于不停电需求的辐射结构架空线路迁改方法,以最大限度减少停电时户数损失,重点介绍了该方法的实施过程和应用优势。

基于大数据的配电网架空线路工程造价预测研究

随着电力行业的不断发展,精确的工程造价预测变得尤为重要,但传统工程造价预测方法已无法满足日益复杂的电力工程需求。借助大数据技术的工具和方法,能够更准确、更高效地进行工程造价预测,从而提高资源利用效率、降低成本,以确保工程的可持续发展。

从城市道路点云数据中快速提取架空线路及其参数

城市架空输电线路在城市供电网络中起到重要的基础作用,需要及时负责地对线路进行检测。使用三维激光扫描技术在短时间内获取大量高精度、高密度点云,滤波后使用主成分分析获取主方向,基于投影的连通性进行单根电线的分割与参数提取。实验结果表明,本文算法能有效提取城市点云中的架空输电线路,对于城市场景的2174万点云处理时间为27.69 s,单根输电线参数提取结果与手工计算值的平均误差为0.022m,满足城市架空输电线路态势感知的效率与精度需求。

Algorithm Study and Software Design of District Grid On-Line Risk Assessment Based on Fuzzy Theory

In the background of the design and construction of Smart Grid Operation Supporting System for District Power Networks, this paper established the weighted fault probability model of the overhead line which is based on equipment operating status, utility theory and fuzzy theory. In this model, the proper membership function is adopted to describe the influence of lightning, wind speed, line ice and temperature, and the outage rate of overhead line, derived from historical statistics, is amended. Based on this model, the power supply risk analysis software is developed to calculate the online risk indicators of district grid, and provide real-time decision support information based on risk theory for scheduling operations personnel.

基于Yolo v5与Grabcut的架空线路绝缘子可见光图像自动识别与分割方法

准确识别与分割绝缘子图像是架空线路绝缘子状态感知与缺陷诊断的重要前提。针对绝缘子的可见光图像提出了结合深度学习Yolo(You only look once)v5模型与图论分割Grabcut算法的两阶段图像识别与分割方法。首先采集图像建立数据集并训练Yolo v5,实现绝缘子的识别,然后用识别框坐标确定感兴趣区域,预判前景和背景,基于Grabcut算法实现绝缘子的自适应分割。根据该方法识别与分割架空线路绝缘子的在线监测可见光图像,结果表明,该方法无需分割标注或人工交互,可以高效准确地定位复杂背景下绝缘子的边缘并分割绝缘子,极大地提高绝缘子图像的分析效率。

智能输电关键技术发展及应用研究

随着“双碳”目标的提出,现代能源体系朝着安全、高效的方向发展,融合人工智能、云计算等技术,输电线路运维朝着实时检测、辅助决策的智能化方向发展。针对当前国内外智能输电存在的问题,结合技术发展趋势,按照架空线路、城市电缆两个方向阐述了智能输电的关键技术和典型应用场景,为智能输电的发展指明了方向。

200km/h和250km/h设计速度下的高速铁路无轨恒张力架设供电接触线施工技术

目的:高速铁路通常采用恒张力轨行车进行供电接触线架设,为解决恒张力架设接触线与施工单位占用轨道资源的冲突,以及架设接触线时占用站前施工单位铺设到位的钢轨的问题,特进行本研究。方法:在现有有轨恒张力架设接触线设备机械原理的基础上,结合高铁现场施工实际情况,与厂家共同研发了一套新型架设接触线车组。该车组主要由张力机、牵引机和液压放线架3个部分组成。液压张力机每组放线卷筒张力为0~40 kN(单卷筒)或0~80 kN(双卷筒),最大放线速度为5.0 km/h,并可实现无级变速;液压牵引机额定牵引力为35 kN,此时牵引速度为2.5 km/h,最大架设接触线速度为5.0 km/h,相对应的牵引力为20 kN。结果及结论:新型架设接触线车组性能指标满足高铁接触线恒张力架设要求。通过研发的该高铁无轨恒张力架设装置,架设接触线时不再需要利用已铺架的钢轨,摆脱了对站前施工单位铺轨进度的制约,也无需与站前施工单位争夺占用轨道的时间和资源,极大地缓解了工期紧张情况下导致的架设接触线作业进度滞后的难题。在联调联试期间采用无轨恒张力架设接触线设备所架设的锚段,其各项检测数据满足验收标准,开通运营后动态检测设备状态良好。

电力架空线故障指示器接地定位算法设计

针对电力架空线路电流接地故障频发对电力供应稳定性造成严重威胁的现状,开展了电力架空线故障指示器接地定位算法的设计研究,分析了单相接地、三相短路、两相短路及两相接地短路等不同类型故障的指示器波形与故障识别方法。且在传统烟花算法的基础上引入混沌概念,提出了一种基于混沌烟花算法的故障定位算法,并将其应用于故障指示器设备采集数据的分析处理过程中。通过利用Sphere、Rosenbrock数值函数与IEEE33节点系统进行仿真分析,结果表明,所提算法在收敛速度、求解精度等方面具有更为理想的性能,能够对电力架空线路的电流接地故障类型进行实时检测,并实现对小电流接地故障的准确定位,进而保障电力系统的安全、稳定运行。

架空输电线路无人机运维巡检技术研究

随着人们用电需求的不断增大,供电企业为了保证电力供应,不断进行改造和新建电网系统,传统的人力运维检修已经不能够满足现阶段庞大的架空输电线路的运维要求。基于此,提出了架空输电线路无人机运维检修技术,通过实际应用并进行功能测试,实践证明,利用运维巡检无人机可高效、高精度地采集信息,发现架空输电线路存在的安全隐患和缺陷,提高运维检修工作效率,确保电力输送的安全性和稳定性。

输电线路无人机巡检自主导航算法研究

利用无人机与传统导航设备对架空输电线路进行检测,存在传感器价格昂贵、数据处理困难、易受天气和环境因素影响等局限性,不能保证无人机和电力系统的安全性。为了提升输电线路智能巡检效果,提出了一种利用单摄像头实现无人机在输电线路自主导航的新方法。由于单目视觉不能提供深度信息,又训练了一种机器学习模型Faster R-CNN,用于障碍物检测。该检测模型利用被检测输电线路的图像高度来表示与无人机的距离,利用输电线路之间的图像宽度来寻找最宽的无障碍空间。实验结果表明:定位检测算法的效果明显,定位误差在使用误差范围内,具有良好的可用性和应用价值。

配网架空地线的设计、防雷效果和经济性研究

基于南方电网标准化设计模块和相关技术规范,提出了两种典型10 kV杆塔安装架空地线的优化设计方案。计算分析表明,10 kV配电线路安装架空地线后约80%~90%的雷电流将直击地线,雷电直击导线跳闸概率大幅降低,反击跳闸概率有所增加,感应雷击跳闸率明显下降,综合相比无地线时雷击跳闸率降低约30%。经济性评估表明,新建工程安装地线增加费用约为2.9~3.9万元/km,改造工程安装地线费用约为6.2~7.2万元/km,造价相对较高,但运行可靠性高、全寿命周期长、一次性实施后基本免维护,因此建议架空地线仅在雷害严重、重要程度和供电可靠性要求高的线路区段架设,且优先在新建线路设计时考虑。最后对南方电网范围内部分10 kV线路试点应用架空地线情况进行了调研分析,结果显示部分配电线路雷击跳闸率有改善。

基于配电线路磁场逆问题的非接触电流检测反演方法

随着智能电网建设速度加快,为保证电力系统安全稳定运行,对电力系统参量信息进行提取分析的要求越来越高。当前,配电系统中大量配电架空线路电流难以实现非接触式的有效检测。针对此问题,提出了一种基于磁场反演的非接触式三相配电架空线路电流检测方法。首先根据磁场逆问题建立线路电流反演寻优模型,继而引入参考点机制的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm,NSGA-Ⅲ)对该模型进行求解,然后结合优劣解距离法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)筛选出符合决策者要求的最优解,以此绘制拟合曲线并提取特征参数。最后通过算例分析与试验验证了所提方法的有效性和准确性。

输电走廊高杆植物生长高度预测可行性分析

本文首先研究了输电走廊植物生长周期性规律,确定了树高生长主导的影响因素,获得了大量树木生长的历史数据,包括生长过程中各种影响因素和相应的各时期树高值。其次,根据这些海量增长的历史数据,运用数据挖掘算法分析树高增长与不同影响因素之间的相关度量指标,识别树高增长与存在的强关联关系因素,为树高增长预测模型的建立提供理论依据。