基于航拍图像的输电线路异物识别

为提高无人机电网巡线故障点排查的效率,针对输电线路走廊悬挂异物的潜在故障,提出一种可从大量航拍输电线路图像中筛选出挂有异物的图像的方法.基于形态学算法改进Otsu(最大类间方差)自适应阈值分割算法分割图像背景,提出一种新的基于输电线路特征的滤波方法进一步滤除背景;通过梯度法获取电力线的边缘,选取Hough变换累加器中局部极大值个数与最终检测到的线路数量作为异物特征向量来识别异物.最后,开发出批处理系统识别验证.结果表明,该算法能将挂有异物的电力线图像准确识别,为输电线路可靠性提供保障.     

基于GNN的电网动态特性评估及其知识图谱应用

提出了一种基于图神经网络(GNN)的电网故障检测方法,辅助解决网络运维领域的故障问题.通过构建电网特征抽取模型以及知识图谱,将所提出图神经网络应用于电网的故障节点定位;通过引入时间维度信息,将前后时刻的节点状态辅助当前时刻的故障检测;将图神经网络层的各个节点输出特征进行相关性分析,验证图神经网路对节点特征抽取的有效性.结果表明：所提出的图神经网络能够有效地定位电网故障节点,在仿真故障场景上获得了99.53%的定位准确率,图神经网路对节点的特征建模可以定性观测节点故障扰动传播情况,对故障节点分析起到了重要辅助作用.     

基于零序电流有功分量的配电网接地故障定位

为解决数字化环境下中性点经消弧线圈并、串电阻接地系统的单相接地故障区段定位问题,对此类系统中出现单相接地故障时电网内全部线路首端保护装置可测得的零序电流进行了分析,并给出了零序电流有功分量的一般分布规律.在此基础上结合配电网故障定位的一般矩阵算法,提出了基于零序电流有功分量的配电网单相接地故障区段定位算法,并遵循IEC61850标准创建了故障定位算法的逻辑节点与逻辑设备,为小电流接地故障定位系统的设备模型建立提供了参考.基于PSCAD/EMTDC软件的配网典型故障仿真结果验证了单相接地故障定位算法的准确性.     

基于曲线拟合的泰勒级数电网故障后电压快速准确计算

提出了一种基于曲线拟合的泰勒级数电网故障后电压快速准确算法.该算法可分为两阶段,第一阶段,首先通过牛顿潮流计算出故障前网络节点电压,然后利用已收敛的潮流修正方程式对线路开断参数1～3阶求导,用该导数对节点电压泰勒级数展开可得到电压函数关系曲线上线路开断参数在很小变化范围内的几个点.第二阶段,基于曲线拟合技术,利用第一阶段得到的几个点,对电压函数进行拟合,最终得出线路开断时的各节点电压.本文方法特点是在计算不同故障线路、各阶导数时共用潮流计算收敛时的雅克比矩阵,不用重新因子表分解,只需低阶泰勒展开就可得到精确的节点电压值,很好地兼顾了速度与精度.IEEE标准算例计算结果验证了本文方法的正确性与快速性.     

复杂地形电力线机载激光雷达点云自动提取方法

针对传统电力线自动提取方法提取复杂地形下电力线效果较差的不足,从输电走廊机载激光雷达点云数据特征出发,在分析复杂地形下传统方法提取电力线问题的基础上,提出了一种电力线自动提取的新方法,并应用实际线路点云数据进行了可行性验证.所提方法首先通过空间划分将长距离、复杂地形转换为多个小距离尺度空间组合,基于子空间特征的差异化高程阈值分割算法实现地物点分离,解决了传统单一高程阈值分割法不能有效识别电力线与地物点高程重叠的不足,然后利用高程密度分割算法实现杆塔定位与电力线提取,并提高算法效率.案例试验结果表明,所提出的方法能实现复杂地形下和平坦地形下的电力线准确自动提取,且提取的正确率高,算法效率较好,提出的算法可用于工程.     

农村10kV架空线路常见故障分析及防范措施

10kV架空线路在农村电网架空电力线路中占的比重最大,也是最容易出故障的部分。农村10kV架空线路分支线多而复杂,供电半径长、全部为放射式供电线路。通过对某供电公司10kV农村架空线路近年常见故障进行分析,对出现故障的类型进行统计、归纳整理有如下几种:(1)单相接地故障;(2)短路故障;(3)断路故障。     

基于特征检测的航拍图像电力线提取方法

在分析输电线路无人机巡检系统航拍图像中电力线特征的基础上,针对单一Ratio算子和Hough变换提取电力线效率低、效果差的不足,提出一种基于特征检测的电力线提取算法.首先,运用Ratio算子检测直线像素点并运用Hough变换的方法提取图像中的直线信息;然后,运用特征检测算法对电力线进行提取;最后,通过实验验证了所提算法能够从复杂的自然背景中完整提取电力线,同时能有效避免漏检、误检等情况,并有较好的噪声抑制能力.该研究为电力线典型故障的检测识别提供了有力支撑,具有较好的工程应用价值.     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

高压输电线路故障测距算法

高压输电线路故障的准确定位不仅可以及时恢复供电,还能使高压电网结构在尽可能短的时间内恢复正常因此具有非常重要的意义.近些年,故障测距问题的研究一直受到电网运行、管理部门的普遍重视.但由于故障测距技术本身发展的历史并不长和相关技术条件的限制,具有较高精度的故障测距装置在实际中的应用并不多.随着通信技术的发展和微机保护装置在电力系统中的广泛应用,实现高压输电线路故障的准确定位已经成为可能.本文首先通过对目前各种故障测距方法的研究和分析,评述了各自的优点和不足.     

电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带选取算法

为了有效利用线路暂态特征频带包含的故障信息,准确选取线路暂态特征频带,使得频率在该频带内的暂态分量可有效体现电网低频振荡扰动源位置,提出电网低频振荡扰动源线路暂态特征选取算法。分析了线路边界频率特性,获取线路暂态特征频带上限约束值。将电网低频振荡扰动源线路的始端和末端当成端口,通过二端口网络方程获取线路等值阻抗,对暂态特征进行分析。在此基础上,通过矩阵束法对不同线路电流频率分量和频率分量相位进行提取,按照升序顺序排序,对不同频率分量相位进行比较。将与90°相角相应的频率当成频带上限,完成对电网低频振荡扰动源线路暂态特征频带的选取。实验结果表明:所提算法可得到线路暂态特征频带选取结果,获取电网低频振荡扰动源位置;和特高压直流输电线路暂态保护特征频带选取算法与基于暂态相电流特征分析的故障选线算法相比,所提算法选取结果和实际结果间的误差最小。可见所提算法暂态特征频带选取结果准确。     

无迹卡尔曼滤波在无线传感器网络节点定位中的应用

传统的基于距离的无线传感器网络节点定位技术,由于测距过程产生较大的误差,从而使定位精度不高.文中在基于接收信号强度(RSSI)测距、三边测量法初始定位的基础上,提出以接收信号强度为观测量,将无迹卡尔曼滤波(UKF)算法应用到节点精确定位中.通过仿真验证使用该方法后,相比以距离为观测量的UKF定位方法,节点的定位精度有一定的提高,并进一步定量的分析比较了两种实现模型下节点定位算法的误差概率分布.在此算法的基础上,通过权衡平均定位误差与算法运算复杂度之间的关系,给出最佳定位锚节点数量,并模拟具体环境,验证了文中节点定位算法的实用性.     

航拍图像中电力杆号牌的检测与信息识别

电力杆号牌包含了塔杆的标号及其所承载的电力线的电压、线路位置等信息,是输电线路上必须装设的标志牌之一。当输电线路或电力设备发生故障时,通过杆号牌上的信息能够快速定位到电力设备的故障所在位置。无人机航拍技术与图像处理技术已经被广泛用于输电线路巡检中。为快速定位输电线路所在位置,提出了一种航拍图像中电力杆号牌的检测与信息识别方法,该算法先从航拍图像中精确定位并提取出电力杆号牌,然后对杆号牌中的文本信息进行识别与智能分类存储。实验结果表明该算法能精确提取出航拍图像中的电力杆号牌,并对杆号牌上的信息具有较好的文字识别效果,极大地方便了巡检工作人员,提高了巡检效率。     

基于极小连通支配集的电力线载波路由算法

用电信息采集系统中低压电力线载波环境复杂,为提高载波通信系统可靠性,本文提出了一种高可靠性载波路由算法.算法以误码率作为可靠性测度指标,首先分析了线路环境以及设备信噪比对低压载波通信误码率的作用机理,然后建立以设备信噪比为权重的赋权网络可靠性分析模型.为减少冗余转发节点、节省网络资源,本文结合图论中极小连通支配集概念,提出了一种应用于低压电力线载波路由的极小连通支配集路由算法.选取50节点的载波台区进行实验,实验结果表明,与分簇路由算法相比,在BPSK调制模式下,本文算法实现了误码率降低14.9%,以上,并实现不同规模台区的低压电力线载波通信网络的可靠组网.     

改进贝叶斯算法在配网故障诊断中的研究

针对智能电网故障诊断中所存在的大量不确定信息的问题,本文对贝叶斯网络算法在电网故障诊断中的应用进行了相关研究.在原有Noisy-or、Noisy-and两类节点模型和线路、母线和变压器三类故障诊断模型的基础上,对传统贝叶斯算法的不足之处进行改进,提出了一种改进贝叶斯算法.最后以某地区实际配网为研究实例,结果表明,与传统方法相比,改进后的算法在故障诊断中具有更高的灵敏度,降低错误概率,可以构造最小错误概率的贝叶斯分类器等优点,在实际电力系统故障诊断中半角将有很好的应用前景.此外,本文通过图形用户界面(GUI),显示可疑故障元件、后验概率、误动拒动的保护断路器等信息,方便现场工作人员及时做出决策,进一步处理故障.     

高压输电线路故障定位方法研究

高压输电线路故障的定位一直是电网安全运行的基础保障技术之一。本论文在简单介绍了目前主流的输电线路故障定位方法的基础上,重点探讨研究了电压行波故障定位法,首先分析了基本原理,接着给出了定位算法,并给出了故障定位系统的硬件设计方案,对于提升和促进高压输电线路故障定位技术的应用水平具有一定借鉴意义。     

谈铁路电力线路故障识别的融合算法

铁路专用电力线的单相接地故障,会带来各种安全隐患,该故障的准确诊断较为困难.本文首先应用小波分析良好的局域化特性,对零序电流、电压进行分解,提取相应谐波频带信息,然后,利用该频带下的小波分解数据求解融合极性值,最后,联合稳态相位信息构造出综合故障选线判据.大量的仿真分析表明采用本文提出的算法对线路单相接地故障进行识别是可靠的.     

基于VMD-TEO的多分支小电流接地系统行波故障定位

针对小电流接地故障行波波头难以检测、行波波速不确定和多分支线路难以精确定位等问题,提出一种新的行波定位方法。首先,对故障电流进行相模变换得到线模信号,并对线模信号进行变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD),利用Teager能量算子(Teager Energy Operator, TEO)提取IMF分量的故障特征实现故障测距;然后,根据故障距离构建故障分支判断矩阵,将多分支线路故障定位简化为单分支线路故障定位,进而转换为双端故障测距;最后,利用双端行波测距方法实现精确故障定位。使用暂态仿真软件ATP建立小电流接地系统模型并进行故障测距仿真,仿真结果表明此方法在多分支小电流接地系统中可以实现准确故障定位。该方法利用有限的行波检测装置实现多分支复杂电网的精确故障定位。     

一种基于小波变换的模糊聚类算法及其应用

为准确对输电线路故障性质、故障相等进行识别,提出一种基于小波能量比值的模糊C-均值聚类(FCM)算法,并研究了该算法在输电线路的永久性和瞬时性故障识别中应用的可行性.结合小波分析的时频分析能力、小波能量比值的特征提取能力和FCM的模式识别能力,建立一实际500kV输电线路的PSCAD模型,对单相故障产生时的暂态电流进行了聚类分析和识别.仿真结果表明:基于小波能量比值的FCM算法能较好地识别故障相与非故障相,且算法收敛速度快,识别结果准确.     

大规模传感器网络局部半定规划的节点定位算法

针对大规模无线传感器网络中节点定位问题,提出了一种高效、准确、分布式的局部半定规划(LSDP)定位算法.根据节点重要度,将大规模无线传感器网络分割为多个局部网络,局部网络采用半定规划的方法对其辖内的节点进行相对定位构建的局部相对映射,应用合并算法将局部相对映射拼接为全局相对映射,再通过参考节点匹配将全局相对映射转换为全局绝对映射,从而获得整个无线传感器网络内部所有节点的详细位置信息.实验结果表明,网络在规则分布下,LSDP的节点定位误差仅为理想通信时的98%,在随机均匀分布下的定位误差减小了90%.     

一种10 kV配电网的相间短路故障定位方法

针对当配电网线路相间短路故障点前存在分支负荷时,阻抗法难以准确定位的问题,提出二次定位算法以减小相间短路故障定位的误差。首先,对阻抗法原理进行分析,对故障类型进行判别。然后,通过一次定位算法对故障点进行定位,当故障点前存在分支负荷时,结合线路拓扑结构对一次定位结果进行修正。最后,通过算例分析,对二次定位算法的可行性及准确性进行了检验。研究结果表明:故障距离在20 km内时,二次定位算法的定位误差小于1 km,误差率小于10%,定位精度高,具有良好的工程实用性。