唐山地区220kV输电线路综合防雷模拟仿真研究

为研究220 kV输电线路易发生雷电跳闸事故的原因及其综合防治措施,通过对输电线路仿真建模,利用ATP-EMTP仿真计算输电线路的反击跳闸率,利用基于EMG电气几何模型开发的C++程序计算输电线路的绕击跳闸率,以唐山地区某220 kV输电线路为例,对输电线路各基杆塔进行雷击闪络风险评估及防雷风险等级划分,确定了输电线路9个易闪点杆塔;且针对雷击风险较高的杆塔,进行原因分析,因地制宜提出了具有针对性的各基杆塔防雷改造措施。结果表明,差异化防雷对提高输电线路耐雷水平作用显著,所开发软件可提高仿真计算速率。     

基于Mel频谱图和CNN的电网涉鸟故障鸟声识别

为了提高电网渉鸟故障防治的针对性，提出了一种基于Mel频谱图和卷积神经网络(CNN)的鸟声识别方法。建立常见渉鸟故障对应的40类代表性鸟种的鸣声样本集，对鸟鸣信号进行分帧、加窗与降噪等预处理，计算每帧信号在各个Mel滤波器中的能量，根据能量大小与颜色深浅的映射关系提取鸟鸣信号的Mel频谱图。以电网涉鸟故障相关鸟种的Mel频谱图作为输入，通过CNN反复执行卷积-池化过程提取Mel频谱图特征，并进行多次迭代训练调整网络内部参数，得到最优模型用于鸟种识别。算例结果表明，40类鸟种的识别准确率达96.1%,识别效果优于其他迁移学习模型。文中研究结果可为输电线路运维人员正确识别相关鸟种、开展渉鸟故障差异化防治提供参考。     

河南省电网涉鸟故障发生的规律、类型、特征及防治对策研究

2013年1月至2014年9月,采用样线法和样点法对河南省域高压输电线路涉鸟故障进行调查,并对2003到2013年间该地区涉鸟故障相关信息进行统计分析.结果显示,该地区发生的涉鸟故障跳闸事故64次.涉鸟故障发生的地理环境特征为豫中西部53次,占82.8%,且与候鸟迁徙通道相重叠.涉鸟故障的季节性规律为冬春季节是鸟害的高发期,与冬候鸟迁徙活动周期相同,发生在10月至次年3月,6个月间共计48次,占涉鸟故障总数的75%.涉鸟故障的日节律表明晚间为高发期,晚19:00至次日7:00时段发生鸟害跳闸50次,占78.13%;其中6:00至7:00时段发生17次,占26.56%.对涉害鸟类生物学习性进行分析,依据鸟害的原因及特点,将涉鸟故障划分为鸟粪闪络、鸟巢短路、鸟体短接、叨啄复合绝缘子4种类型.建议将目前普遍采取的以"堵"为主的隔离型、驱逐型措施,改进为以引导型为主,隔离型、驱逐型相辅,"堵"、"疏"相结合的综合措施.     

基于鸣声组合特征与CNN的电网危害鸟种识别

为了辅助电网涉鸟故障的差异化防治,提出一种基于组合特征和卷积神经网络 （Convolutional Neural Network,CNN）的电网危害鸟种鸣声识别方法 . 根据历史涉鸟故障的鸟 种信息及输电线路周边鸟种调查结果,选择13种高危鸟类、8种微害鸟类和2种无害鸟类建立 鸣声样本集;对鸟种鸣声信号进行分帧、加窗、降噪和剪裁等预处理,提取鸟鸣 Mel 倒谱系数 （Mel-frequency Cepstrum Coefficients,MFCC）、Gammatone 倒 谱 系 数（Gammatone Frequency Cepstrum Coefficients,GFCC）和短时能量（Short-term Energy,STE）特征 . 针对单一特征表达能 力不足的问题,将MFCC及其一阶差分、GFCC及其一阶差分和STE归一化后进行组合,生成新 的鸣声特征集 . 搭建卷积神经网络模型对组合特征进行训练和识别,鸟种鸣声测试集的识别 正确率达91.8%,较单一MFCC和GFCC特征表现更为优异.     

新疆大风环境下输电线路风偏故障的研究和预测

通过对比新疆 750 kV 输电线路风偏故障的实测数据与缩尺模型风洞试验的实验数据, 分析了在大风环 境下风速和风向对输电线路的风偏角、导线张力、杆塔最小空气间隙和击穿电压影响, 得到了风偏故障时的闪络电 压,合理划分了故障的预警等级,形成了一个输电线路风偏故障的预警模型．该模型可为大风下输电线路的设计提 供参考,以降低输电线路风偏放电故障率,提高高压输电线路的安全运行水平     

三华特高压电网地磁感应电流分析计算

在相同感应地电场作用下,高电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)比较大,交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 k V电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算我国1000k V特高压电网的GIC是重要研究课题。以我国三华特高压电网为例,只考虑1 000 k V电压等级网络,建立GIC模型,计算了东向及北向感应地电场情况下特高压电网变电站及输电线路的GIC。计算结果表明,我国特高压电网1 000 k V变电站中受GIC影响最大的变电站有锡盟,上海等特高压变电站;另外我国特高压电网输电线路中GIC规划计算数据偏大的有石家庄—济南线路和南阳—长治(晋东南)线路等,应引起电网公司对GIC灾害防治的重视。     

基于GWO改进神经网络的风致输电杆塔响应计算方法

针对基于有限元方法的风致输电杆塔仿真模型存在模型参数设置复杂、响应速度低下等问题,本文提出了一种结合杆塔仿真计算与机器学习的杆塔应力快速计算方法,实现了风致输电杆塔仿真模型的高效运算。本文首先利用有限元仿真分析10~35 m/s风速0~90°风向下输电杆塔的应力结果,将其作为神经网络训练样本;分析杆塔本征参数及气象因素对杆塔应力结果的影响,提出一种基于风速、风向和塔材类型等因素的特征值选取方法;利用GWO优化算法提高神经网络准确度,建立基于GWO-BPNN的杆塔风致应力计算模型,计算速度可达建模仿真的10倍以上。在准确率上,基于数据集划分训练集及验证集,模型准确率在98%以上,将计算结果与实际杆塔受灾情况相比情况一致。本模型可用于输电线路防风预警,致力于输电线路防灾减灾。     

计及电网停电风险的输电线路动态融冰决策方法

电网发生大面积冰灾情况时,多条输电线路存在覆冰故障隐患,电网稳定运行受到严重威胁,需要提前制定输电线路融冰方案,合理安排融冰顺序。针对此问题,分析输电线路覆冰继续运行给电网带来的停电风险,将与待融冰输电线路相关联的变电站的电气主接线展开,将传统削负荷模型改进后应用于输电网与变电站主接线的组合网络,建立断路器可靠性模型,计算靠后融冰线路因继续运行的电网停电风险;利用计及风速及降雨影响的输电线路覆冰增长预测模型,计算输电线路的覆冰率,根据覆冰率门槛值确定待融冰线路集,基于覆冰严重度模型构建系统全局的覆冰指数指标;综合考虑电网停电风险及系统全局覆冰指数建立输电线路融冰紧迫度指标,动态更新待融冰线路并决策融冰顺序。最后,以IEEE RBTS系统进行算例分析,验证了所提方法的可行性与合理性。     

基于层次分析法的输电杆塔基础混凝土开裂评估

输电杆塔基础承载的输电线路是高负荷电能输送的载体,也是重要的生命线结构工程,其安全性直接影响整个电网的稳定性与可靠度.本文首先对杆塔基础开裂特点及原因进行分析,然后结合输电杆塔实际情况,提出分级检测方法.针对不同的级别确定不同的检测项目,并对不同的检测结果进行分级量化.依照状态检修的思想,采用层次分析法,对不同的检测项目进行量化评估,得到总分,根据总分范围给定处理方案,为输电杆塔基础裂缝运行与维护提供依据.     

基于改进WOA的输电线路故障分析

针对传统支持向量机数据识别分类准确率较低的问题，设计一个改进鲸鱼算法，优化支持向量机识别输电线路故障.通过Simulink仿真搭建电网模型，提取输电线路故障特征，进而使用支持向量机识别故障；利用立方混沌映射初始化种群，引入自适应惯性权重，并把对数螺旋方程中的b设置为动态值以改进鲸鱼算法，并与传统算法进行比较.结果表明：改进鲸鱼算法对输电线路故障分类的鲁棒性强、计算效率高、寻优能力强.     

计及输电线路相关停运的大电网可靠性评估

为了计算和分析输电线路对大电网可靠性评估的影响,提出一种计及双回平行输电线路独立停运、共同模式停运和相关停运的大电网可靠性评估模型和算法.计及共同模式停运和相关停运时,双回平行输电线路的两回线实际上是一个具有多个状态的元件.提出的算法可以在形成可靠性指标时,同时计算这种多状态元件造成系统失效状态下独立停运、共同模式停运和相关停运的概率和频率,减少了计算复杂性.通过对RBTS系统、IEEE-RTS96区域A系统和一个实际电力系统进行的可靠性计算分析,验证了提出的算法的正确性和有效性.     

复杂大电网无功潮流的参数误差高敏性分析

由于超高压输电线路受所处地理环境、气候条件以及负荷水平等的影响,潮流建模时输电线路参数与真实值之间不可避免会存在误差。从线路的分布参数特性分析了线路参数的误差来源,针对电流流过输电线路时的电压降落和功率损耗,分析线路参数电阻、电抗、电纳的误差对两者的影响,进而扩大到对复杂大电网无功潮流和节点电压的影响。最后,以南方某省500 k V超高压电网为算例,进行潮流计算仿真分析。仿真结果表明了复杂大电网无功潮流对输电线路参数误差具有高敏性,结论对电网优化运行与控制具有重要的指导价值。     

基于双回反向序网的同杆4回线单端故障测距算法

提出了一种利用单端工频量的同杆4回线故障测距算法.采用同杆4回线双回同反序解耦方法计算得到考虑分布参数特性的故障线路沿线电压;采用同杆4回线双回反序网络计算得到考虑分布参数特性的故障电流分支系数,进而计算出故障线路沿线电流.由于故障支路可假设为纯阻性,因此利用故障处电压电流相量之比的虚部为0的特性进行故障位置搜索,最终实现同杆4回线中1回线内及2回线间跨线故障时的故障定位.本方法计算简单,不存在伪根问题,且不受系统阻抗、线路分布电容及过渡电阻的影响.仿真表明在同杆4回线各种故障类型下算法均具有很高的测距精度.     

输电线路带电作业的发展与概况

随着电网的建设和发展,客户对用电质量和停电时间的要求也越来越高,带电作业已经成为各个供电局的广泛共识,它可以保证设备安全,提高电网经济运行和服务质量。本文通过对国内外带电作业的发展历史进行概括,分别总结了各自带电作业的特点,分析了带电作业未来的发展方向。并提出了随着一大批高电压、大电网设备的投运,输电线路带电作业也出现一系列新的研究领域和新的研究课题,这需要在总结我国带电作业的基础上,结合国内带电作业的特点,需要进一步的深入研究。     

多源信息融合的配电网重复多发性停电在线监测与预警技术

针对配电网重复多发性停电问题，基于面向服务架构的多源停电信息融合技术，分析影响配电网重复多发性停电风险和停电分级预警的因素，并结合德尔菲法建立指标评价体系，分别得出各个因数指标的评分标准和权重，建立配电网重复多发性停电风险和停电分级预警模型。针对某实际停电实例进行了分析，得出重复多发性停电综合概率值和分级预警级别，为治理重复多发性停电提供了一种新思路。     

HHUPFC在环网线路中的潮流调节应用

由于输电线路阻抗参数分布不均匀,电网潮流的自然分布往往不符合理想分布,有效调节线路潮流分布才能充分挖掘现有电网的潜力,减少新建输电线路的成本。文章在介绍高压混合式统一潮流控制器(HHUPFC)结构、电压调节原理的基础上,计算了HHUPFC在单条输电线路上的潮流调节性能。从理论上推导了HHUPFC接入环网后,HHUPFC对环网的潮流调节作用。通过在IEEE30节点系统的仿真,验证了HHUPFC在环网线路中的潮流均衡作用,HHUPFC可将IEEE30节点系统中输电通道 “4-12”和“9-10”的潮流不平衡度从82%减小到3%。仿真结果表明,在达到同样的潮流调节效果时,相比于传统混合式统一潮流控制器(HEUPFC),文中采用的HHUPFC可将二次绕组成本减少70%、UPFC容量减少55%、有载调压开关成本减少39%。在广东某220kV环网中也验证了HHUPFC的潮流调节作用。     

多源信息融合的配电网重复多发性停电在线监测与预警技术

针对配电网重复多发性停电问题，基于面向服务架构的多源停电信息融合技术，分析影响配电网重复多发性停电风险和停电分级预警的因素，并结合德尔菲法建立指标评价体系，分别得出各个因数指标的评分标准和权重，建立配电网重复多发性停电风险和停电分级预警模型。针对某实际停电实例进行了分析，得出重复多发性停电综合概率值和分级预警级别，为治理重复多发性停电提供了一种新思路。