基于立体摄影测量的输电线路交叉跨越测量关键技术研究

交叉跨越测量是输电线路运维中一项重点工作,测量结果直接影响线路在高温大负荷下能否安全运行。通过利用双目测量原理,结合输电线路的特点,研究了基于立体摄影测量的输电线路交叉跨越测量。介绍了系统设计和技术方法,对关键技术进行了分析,并通过实验论证了测量的准确性。     

基于激光点云数据的架空输电线路动态增容交叉跨越校核方法

架空输电线路交叉跨越校核是线路动态增容的重要环节.传统交叉跨越校核方法基于人工现场测量交跨点线路弧垂、环境温度等数据,计算得到增容后导线温度下的交叉跨越距离,过程较繁琐且易产生人为测量误差.提出一种基于输电通道激光点云数据的交叉跨越校核方法,仅需在点云数据采集时同步采集导线温度,在三维模型中完成动态增容交叉跨越校核,提高了交叉跨越距离测量精度,并在此基础上实现了最大允许载流量计算.     

三维模型在输电线路交叉跨越中的应用

采用输电线路交叉跨越的三维计算模型,对导、地线跨越高速铁路、高速公路及输电线路的情况做三维场景模型建立,为准确定位交叉跨越点,计算交叉跨越距离,建立了输电线路交叉跨越三维计算模型。通过实际校核导线与高速铁路及高速公路的水平、垂直和净空距离,验证了模型的准确性和实用性,为交叉跨越距离测量和在线监测系统提供了可靠的算法支持。     

基于双目图像测距的输电线路净距计算与安全告警方法

对于无人机、直升机采集图像巡检方式,为了实现对输电线路净距的快速测量、障碍物自动辨识和安全告警,研究基于特征提取和双目图像测距的输电线路巡检图像处理方法。首先,采用极线纠正、半全局匹配(semi global matching,SGM)算法实现图像像素点的畸变纠正及同名点匹配;然后,采用Sobel边缘检测算子、特征点匹配及链码搜索的方式对采集的图像信息进行处理;接着,利用双目成像模型求取边缘点三维坐标,按照被跨越物与输电线路的位置关系实现相应测距;最后,结合架空线路净距标准发布安全告警。算例测试表明,所提方法具有较好的测距精度,满足输电线路弧垂和交叉跨越净距识别需求,有助于提升线路运维自动化水平。     

浅析送电线路大负荷运行与导线弧垂的关系

进行了220 KV安屯1、2线大负荷试验,为新、改建及在运输电线路的交叉跨越提供参考数据;以增减线路负荷并在相应时段测量特定地点交叉跨越距离来测定负荷对导线弧垂的影响。结果表明,导线弧垂随负荷增大而增大,紧凑型线路尤为明显。     

两回输电线路交叉跨越故障的短路电流计算方法

随着输电线路的分布日益密集,两回输电线路在交叉跨越点处发生交叉跨越故障的可能性剧增,现有短路计算方法仅能处理多点复杂故障类型,无法处理同一交叉跨越位置多跨接点的复杂故障类型。为此,提出了一种含多跨接点的交叉跨越故障的短路电流计算方法。首先构建交叉跨越两回输电线路在故障点处的序网络方程,并建立含多跨接点复杂故障的通用故障拓扑,然后按相构建两回线路交叉跨越故障端口的故障边界条件方程,利用相序转换变换为各序网的故障边界条件方程,再联合序网络方程求解故障电流和电压。最后,利用PSCAD/EMTDC构建电网故障仿真模型,仿真结果验证了该方法的正确性。     

交叉跨越两回输电线路故障的等值机电暂态仿真方法

随着电网规模的不断扩大,输电走廊资源愈加紧张,交叉跨越两回输电线路发生故障的可能性日益剧增,本文提出了针对这种故障的机电暂态仿真方法,首先对故障的序网电压方程和故障边界条件方程进行消元处理,得到故障点的正序附加阻抗矩阵并把正序附加阻抗矩阵进行对称化;然后把故障点正序附加导纳矩阵扩展到故障线路各端点,根据故障线路各端点的正序附加导纳矩阵生成对应的暂态数据卡,从而提出了交叉跨线两回输电线路故障的等值机电暂态仿真方法。最后采用实际电网数据,对交叉跨越两回输电线路故障和交叉跨越线路接地故障进行机电暂态仿真,根据仿真结果对比,验证了所提方法的正确性。     

新型便携式输电线路交跨测量仪的研制

针对传统测量工具的不足,研制了一种新型便携式输电线路交跨测量仪,介绍了该测量仪的设计原理、结构及部件组装.实践证明,该测量仪能快速、准确测量输电线路与交叉跨越物的距离,将传统的多人协作测量作业改进为单人操作,从而提高了电网检修效率.     

基于双目测距的输电线交叉跨越测量

高压输电线间距过小时容易出现相间闪络和短路等故障,为预防此类故障带来的危害,提出了基于双目测距的输电线交叉跨越测量方法。该方法基于改进的链码算法,设计了一种输电线自动检测算法,以提取输电线的像素坐标;依据双目测距原理,建立了输电线交叉跨越几何测量模型,计算了输电线间距。最后将该方法应用于对山西阳泉2条输电线的现场测量中。实际测量结果表明,该方法可以有效地对待测线路进行检测、拟合与合并,能够准确地获取待测线路的像素坐标;在几何测量模型中,待测的2条线路无论是平行,还是交叉跨越,均可被准确测量,实现了自动检测与无接触测量。与全站仪测量结果相比,新方法的最大测量误差2%,证明新方法准确有效,满足实际测量要求。     

高压输电导线三维工频电磁场计算与测量

为准确计算高压输电线路以及交叉跨越输电线路的工频电磁场,基于模拟电荷法和毕奥-萨瓦定律,根据悬链线方程建立了输电导线的三维电磁场通用计算模型。计算和测量了常规同塔双回线路以及交叉跨越导线下方的工频电磁场分布,结果表明,在垂直档距中央的横向分布上,三维模型计算结果与二维模型导线计算高度取最小对地高度时的计算结果十分接近,且均与实测值比较吻合;交叉跨越导线下方交叉点投影位置,工频电磁场计算值与测量值也吻合较好,验证了交叉跨越导线计算模型的有效性。此外,分析了导线下方工频电磁场计算值与测量值的误差来源,着重讨论了影响三维计算模型计算结果的相关因素,给出了导体线单元剖分段数的合理值。     

基于AD-Census代价及目标检测的吊车防碰线技术

针对大型吊车在高压输电线路下施工易发生碰线事故的问题,提出一种基于目标检测和双目测距的方法来对风险进行管控。所提方法首先使用YOLOv4算法对输电线进行检测,然后考虑到双目相机处于不同拍摄角度会导致图像存在亮度差异的情况,提出了基于AD-Census代价的SGBM（Semi-Global Block Matching）双目测距算法对输电线进行测距。最后通过实验验证了所提方法的有效性。结果表明：该方法在检测输电线时平均置信度能够达到81.67%,在5~8米以内测量误差能够控制在0.4米以内,平均检测测距用时50ms。相比原始双目测距算法,改进算法的测量精度有一定提升。所提方法能够准确测量吊臂与输电线间的距离,对防止吊车碰线具有一定意义。     

高海拔多回平行线路带电测量研究

传统的线路测试方法,存在互感关系的线路需要同时停运用于测量.所以,本文主要针对高海拔地区的输电线路带点测量进行研究,运用全球定位系统（GPS）技术,通过夺回来线路参数测量的具体情况,提出了多回平行线路互感参数带电测量方法.给出了测量结果;并采用其他测量方法对部分测量结果进行了测试对比,从而间接验证了测量结果的正确性.     

750 kV输电线路弧垂检测方法

西北750 kV输电线路特有的高海拔、大档距等设计特点,使角度法测量架线弧垂有了广阔天地,然而地形条件限制、六分裂导线使用和中相V串布置,又大大增加了测量难度和计算强度。采用角度法通用公式配合计算机软件测量、分析架线弧垂,为线路弧垂的检测提供了一种优质高效的新方法。     

架空输电导线脱冰跳跃实验系统

导线覆冰是冰区架空输电线中的常见现象,导线脱冰振荡会严重影响输电塔的结构安全。为了实现对导线覆冰脱冰的多工况实验模拟,基于总线架构式设计思想,研制了一套新型导线脱冰振荡非线性模拟实验系统,主要包括脱冰模拟模块、脱冰控制模块和数据采集模块三大部分。脱冰模拟模块负责基本实验环境的搭建,可以根据不同的架空输电线工况进行设计。脱冰控制模块实现脱冰时序的设置,并按照时序高精度地模拟出各种脱冰跳跃工况。数据采集模块对导线动张力进行实施采集,并利用双目立体视觉技术实现导线脱冰跳跃轨迹测量。系统具有较高的自动化水平,控制精度良好,能够有效测得脱冰跳跃过程中的动张力和导线跳跃轨迹。     

基于全球定位系统与积分方程的互感线路零序参数带电测量

首先简要回顾了通常获取输电线路参数的三种方法,然后在增量法的基础上提出了基于全球定位系统(Global Position System,GPS)和积分方程的互感线路参数带电测量方法(简称积分法).该方法将互感线路的伏安特性方程转化为积分形式,并采用了最小二乘法求解测量中出现的超定方程组,同时得出各线路的零序自阻抗及线路间的零序互阻抗.文中给出了详细的数学模型和数字仿真结果以及软件算法流程图与实际测量结果,并将积分法计算结果与增量法的计算结果进行了比较,比较结果表明积分法的测量结果是精确可信的.     

输电线路杆塔接地电阻测量方法的改进

输电线路大多位于山区,采用传统的“双距”法测量,工作量大,误差也大。经实践改用“单距”法测量,并进行误差补偿,能满足实际工作精度的要求,且方便实用。     

基于柔性互感器的接地电阻测量系统应用

输电线路接地装置是防雷击跳闸事故的重要电气设备,目前对输电线路接地装置的测量须单独进行,工作量繁重,且存在人为误差,基于此,介绍一种基于柔性互感器的接地电阻测量系统。介绍系统构成和工作原理,系统集成GPS功能和远程通信功能,能够实现输电线路和杆塔号的自动识别以及测量数据的自动远程上报,以现场实际应用为例,说明利用该系统能够实现针对多引下线接地输电线路的杆塔接地电阻测量,为输电线路接地装置的日常维护及管理提供了一种新型设备及系统平台。     

基于双目视觉监控的输电线路立体空间建模

为了解决输电线路监控中单目视觉缺少深度信息和双目视觉实时性低的问题,提出了一种基于双目视觉检测的优化方案。方案把传统双目视觉检测流程中监控阶段大量的计算量前移至准备阶段,建立输电线路立体空间模型。对该方法进行了详细说明,并利用Matlab对所提方法的可行性与有效性进行了实验验证。实验通过对导线坐标点三维重建、空间函数拟合和平面保护区域计算,建立了立体空间监控数据库。最后利用数据库检索对检测物进行入侵判断,结果识别出被测物所在空间位置属于在监控区域内。因此,所提方法可有效对输电线路空间进行建模与检测。     

输电线路工频参数测试新方法的研究

强干扰电压下线路工频参数的测量是一个较难解决的问题。为此，通过分析目前国内外工频参数测试技术的现状，介绍了基于同步电源的工频参数测试新方法的原理和现场测试方法。该方法成功地解决了强干扰电压下的一次线路工频参数的测量难题，对促进继电保护的运行管理水平和电网的安全稳定运行具有很大的推动作用。     

输电线路零序阻抗参数典型抗干扰测量方法的分析与仿真

输电线路间强电磁耦合造成的干扰严重影响输电线路参数测量的精度。首先,分析了5种典型的输电线路零序阻抗参数抗干扰测量方法的特点及其误差来源,利用PSCAD建立了5种典型抗干扰方法的测量模型,并对各自的测量误差进行仿真,分析了不同情况的干扰对5种抗干扰方法测量结果的影响。随后,设立了两种典型的强干扰环境,分别采用5种抗干扰方法进行测量,通过仿真结果的对比,得到了两种情形下5种抗干扰方法的测量误差大小排序。最后,分析了被测线路分别为停电线路和运行线路时,测量仪器分辨率对5种抗干扰方法的影响。研究结果可为强干扰环境下输电线路零序阻抗参数抗干扰测量方法的选取提供参考。