基于深度学习的配电线路瓷绝缘子缺陷识别

考虑当前方法在识别瓷绝缘子缺陷时，受到缺陷类别的影响，导致识别精度较低的问题，提出了基于深度学习的配电线路瓷绝缘子缺陷识别方法。根据瓷绝缘子可靠性测试原理，采用兆欧表测试配电线路电源电压，通过计算配电线路的电源负载特性，引入测试电压波纹系数，对配电线路瓷绝缘子缺陷进行电子信号检测。根据配电线路瓷绝缘子表面的缺陷区域分布规律，计算瓷绝缘子缺陷图像的深度学习中心和隶属度函数。利用深度学习特征的最佳数量，定位检索配电线路瓷绝缘子缺陷特征，通过对瓷绝缘子缺陷图像的二值化处理，实现配电线路瓷绝缘子缺陷识别。实验结果表明，所提方法在识别瓷绝缘子脱落、灼蚀时缺陷识别指标都达到了9,破损时缺陷识别指标均控制在8以上，具有较高的识别精度。     

基于YOLOv4和改进分水岭算法的绝缘子爆裂检测定位研究

近年来,航拍巡检代替人工成为了输电线路电力巡检的主要方式,而输电线路上绝缘子的完整性直接影响其供电可靠性。在复杂背景的干扰下,传统的图片处理方法往往对主体识别能力低下。针对这一问题,该文提出了一种基于YOLOv4的深度学习并结合改进的分水岭算法,对航拍绝缘子图像精确识别及缺陷检测的问题进行了研究。首先利用YOLOv4对绝缘子进行精准的识别与定位,有效弥补了传统方法在复杂背景下识别能力低下的不足;再结合改进分水岭算法对绝缘子自爆位置进行识别,该方法可以快速地识别出绝缘子主体和缺陷位置。     

基于红外热点的电力缺陷检测方法

针对直升机电力巡检拍摄到的实时红外视频序列,寻找定位高温点并实时反馈给控制系统,首先对其进行Hough变换检测输电线,然后采用Otsu自适应阈值算法对红外图像中的热点区域进行分割,提取出缺陷区域,接着利用SIFT特征匹配识别红外图像中的绝缘子,最后对缺陷进行分类和分级。实验证明该算法发热点定位准确率较高,可智能识别缺陷,减轻了人工作业负荷。     

基于紧凑型光电传感器的复合绝缘子内部缺陷检测方法研究

为了能够有效地对复合绝缘子的内部缺陷进行监测,通过有限元法和现场试验研究了紧凑型光电电场传感器检测复合绝缘子内部缺陷的方法。首先,依据实际110kV复合绝缘子的实际尺寸和材料属性建立了三维有限元模型,导通性缺陷分别设置在复合绝缘子的高压端、接地端和中间端,研究了不同位置和不同程度的导通性缺陷对周围电场分布影响;然后基于有限元仿真计算研究了复合绝缘子周围轴向电场和径向电场分布的变化。结果表明,当复合绝缘子存在内部导通性缺陷时,径向电场分布的变化相对轴向电场分布的变化要更为明显;不同位置的导通性缺陷导致电场分布变化的特征不同;不同严重程度的导通性缺陷导致电场分布的畸变量会随着导通性缺陷的严重程度的增加而增加;最后,通过试验验证了EOEF传感器检测高压复合绝缘子的内部缺陷的有效性。这对于在非固定端检测获取缺陷信息有着重要的意义。     

基于图像深度学习与三维电场仿真的电力用复合绝缘子缺陷挖掘分析

鉴于复合绝缘子运行环境差异较大、表面电场分布特征各异,亟需合理评估现役运行复合绝缘子运行状态。为此,首先应用紫外、红外成像技术对典型复合绝缘子进行观测形成电-热影像图谱数据库;然后应用小波成像技术对原始图像进行去噪处理,并基于聚类算法对复合绝缘子进行图像区域分割,联合视觉深度学习实现了复合绝缘子类型自适应识别和外轮廓匹配。同时应用三维建模技术对典型复合绝缘子电场分布规律进行仿真模拟,实现复合绝缘子高场强区域电场分布可视化;最终联合深度学习图像后处理结果和电场分布特征形成现役复合绝缘子运行状态评估策略。研究结果对于电力系统用复合绝缘子运行维护具有较好指导意义。     

基于多特征信息融合的绝缘子状态检测与诊断技术研究

电力线路绝缘子的优劣影响输电线路供电安全,分析检测方法现状,并对多特征信息融合的绝缘子状态检测与诊断技术进行研究,实现无人机巡检输电线路航拍图像中绝缘子状态的识别和精确检测,以及可靠性的分析告警。     

基于深度学习的绝缘子缺失检测方法研究

绝缘子缺陷严重影响输电线路安全,航拍图像绝缘子缺失的有效识别是无人机线路巡检。提出一种轻量级网络的绝缘子缺失检测模型,使用轻量级网络MobileNetV3替换YOLOv4模型的CSPDarknet53网络。以分割性能和计算速度为判据,综合分析比较了YOLOv4模型和使用轻量型网络对其主干网络替换后的模型在绝缘子缺失检测上的性能,实验结果表明：筛选的YOLOv4-MobileNetV3轻量级网络绝缘子缺失检测模型能够准确定位图像中单、多目标绝缘子;改进后YOLOv4-MobileNetV3检测模型比原模型的体积减少了78%,FPS提升了4.85 f/s,而mAP仅降低0.6%。提出的绝缘子缺失检测方法能够满足无人机电力线路巡检的需求。     

架空线路复合绝缘子现场红外测试研究现状评述

酥朽断串已成为威胁复合绝缘子运行的重要问题,红外测温是发现芯棒早期酥朽缺陷的重要手段,但由于缺陷复合绝缘子发热特征不清晰、红外测试影响因素较多,限制了现场复合绝缘子红外测试效果。通过梳理复合绝缘子芯棒缺陷类型、发热机理、红外特征,并总结复合绝缘子现场红外测试影响因素,比较了现场不同测试方法的优缺点。结果表明,单一芯棒—护套粘接不良绝缘子温升数值较低,而芯棒酥化和芯棒碳化缺陷可产生数十摄氏度的温升;现场红外测试影响因素有测试角度、湿度、测试距离、伞裙对芯棒的遮挡、图像清晰度等;从测试效率、避开伞裙遮挡考虑推荐采用无人机测试方法,对于现场V型串塔身内侧绝缘子,需寻找更优的测试位置以避免伞裙遮挡。     

基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究

特高频局部放电法和振动法是GIS盆式绝缘子缺陷检测的重要工具,为了研究特高频局部放电法和振动法的适用性,需要对缺陷盆式绝缘子电场分布和振动模态研究。该文建立了含有正常或缺陷盆式绝缘子的直线型GIS间隔的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子的表面电场分布和振动模态,并研究裂纹缺陷对表面电场强度和振动模态的影响。研究结果表明,当盆式绝缘子有裂纹时,裂纹附近出现明显的电场畸变,靠近母线的裂纹端部电场畸变更为严重,靠近外壳的裂纹有可能无法用特高频局部放电法进行检测。当盆式绝缘子存在裂纹时,前10阶模态频率均呈下降趋势。     

数学形态学在绝缘子泄漏电流在线监测中的应用

为了提高染污绝缘子污秽程度预测的准确性,分析了常用的几种泄漏电流去噪方法所存在的缺陷,引入了数学形态学算法,对绝缘子运行过程中安全区和预报区的泄漏电流进行了降噪处理,确定了相应的形态学结构元素,构造了新型广义多结构元素串行复合形态滤波器.实验表明:该滤波器较好地改善了泄漏电流信号的波形,易于在实际工程中实现,可进一步提高对绝缘子污秽程度预测的准确性.     

500kV交流输电线路含缺陷复合绝缘子电场分布特性研究

500kV线路复合绝缘子应用量大,正确有效判别出含有缺陷的复合绝缘子,对于保障电网安全稳定运行意义重大。为此,基于有限元分析方法,建立了500kV交流输电线路复合绝缘子串三维有限元模型,计算了正常和含有单个导通性缺陷情况下的绝缘子和空间电场分布并归纳其特征,分析了导通性缺陷长度及位置对绝缘子电场分布和强度的影响。计算结果表明,当复合绝缘子串存在导通性缺陷时,电场强度分布曲线会出现有规律的畸变,该特征可为判断复合绝缘子是否存在导通性缺陷提供判断依据。     

基于网格曲线分析绝缘子附灰密度的变化趋势

提出了一种基于网格曲线分析绝缘子附灰密度变化趋势的新方法。首先介绍了网格分形的基本概念和计算方法,讨论了泄漏电流畸变特征产生的机理,并利用网格分形算法提取畸变形成网格曲线。在比较网格曲线变化特点的基础上,提出了分析绝缘子附灰程度变化趋势的新方法。以单片WXP2-70高压线路耐污盘形悬式绝缘子为试品,在雾室中进行了人工污秽试验,试验结果表明新方法能够有效地区分不同附灰密度下的绝缘子。     

基于GNBR算法的BP网络对绝缘子 运行状态预测研究

电力系统输电线路绝缘子运行中受到空气环境的污染,绝缘子表面污秽主要有大气中的盐密和灰密成分,不同地区不同环境下盐密和灰密对对绝缘子闪络电压影响具有非线性关系,为了较好辨识此非线性关系,运用基于GNBR算法的BP神经网络诊断该非线性关系,BP网络中采用GNBR算法,使网络具有很好的收敛性和很高的辨识精度,解决了BP网络局部最优、训练速度慢和辨识精度低的问题。实验结果表明设计的基于GNBR算法的BP神经网络能够很好地辨识绝缘子污秽对闪络电压的影响关系。     

Fiber Bragg grating monitors for thermal and stress of the composite insulators in transmission lines

Running composite insulators are prone to failure due to their harsh surrounding work environment, which directly affects the safe operation of transmission lines. This paper puts forward the method of using fiber Bragg grating (FBG) as the monitors to parameters correlated with thermal and stress of the composite insulators in transmission lines at working status. Firstly, monitoring points are found out by the mechanical test on composite insulator samples. Secondly, based on the monitoring theory, this paper introduces the feasibility design frame of the composite insulator with FBG implanted in the rod and the online monitor system. At last, it describes applications of this monitor system in the field of transmission lines.     

户外变电站支柱式绝缘子清扫机械臂运动学研究

支柱绝缘子是隔离开关和断路器等电气设备的组成部分,电力系统安全稳定运行与绝缘子安全运行息息相关。为了解决我国电力设备外绝缘维护的缺点,对变电站支柱式绝缘子清扫系统机械臂进行了研究。通过对绝缘子清扫机械臂机构进行简化后得到简版D-H参数,并由此列出运动学正解方程,并利用正解方程对工作空间进行分析。然后,使用反变换法依次求解每个关节角度,得到了运动学逆解。最后,推导机械臂的正解和逆解的运动学公式,进行了运动学正解、任务空间和运动学逆解的仿真,验证了所推解的机械臂正解、逆解是正确的。     

电站设备外绝缘全复合化趋势

目的在于充分论证电站一次设备外绝缘全复合化的可行性和必要性。首先从材料特性、制造工艺、结构特点等角度阐述了传统瓷绝缘子的弱点,在此基础上对复合绝缘子和瓷绝缘子机械电气性能、耐候性能、运行维护以及环境友好性等方面进行了分析比较,并提出了针对各类型设备的复合解决方案。结论表明复合绝缘子拥有明显的技术经济性优势,复合绝缘子逐步取代传统瓷绝缘子应用于电站设备外绝缘,实现外绝缘的全复合化是电网发展的必然趋势。     

基于概率统计与神经网络相结合的绝缘子盐密预测

鉴于及时获取绝缘子等值附盐密度(盐密)对电力系统安全运行的重要意义,通过分析绝缘子自然积污特性,提出一种基于概率统计和神经网络的绝缘子盐密预测模型,以降雨量、暴雨次数、酸雨pH值、大气质量等气象数据为输入量,以一定区域内绝缘子的盐密均值为输出量,最终得到盐密的概率密度函数。计算结果表明,用BP神经网络来预测绝缘子盐密是可行的,通过神经网络可以分析单个或多个气象因素对盐密的影响,从而建立相应的基于气象状况的污秽预警机制。     

超高压输电线路复合绝缘子性能老化评估

为及时了解在运复合绝缘子运行状态、系统评估电力网运行可靠性,2016年相关运行单位依据南方电网有关规定对超高压输电线路运行环境较为复杂的复合绝缘子进行抽样检测,测试内容共分为材料性能、电气性能和机械性能三项。测试结果表明,复合绝缘子在镀锌层厚度、水煮后陡波冲击、机械破坏负荷和端部密封性这四方面的性能未随运行年限的增加而出现明显老化;复合绝缘子性能老化主要体现在憎水性、带护套芯棒水扩散、伞裙漏电起痕、芯棒护套粘结性这几个方面,且性能老化程度与绝缘子运行年限表现出一定的正相关性。!