基于MEMS电场传感器的直流验电器系统设计

为了对高压直流输电(HVDC)的传输线进行可靠的带电状态检验,提出并设计了一种基于微机电系统(MEMS)电场传感器的非接触式直流验电器系统。MEMS电场传感器用于测量DC电场。为了实现对电场信号的采集和处理,设计了以32位嵌入式微处理器为核心的非接触式直流验电器系统。通过声光预警模块实现有电提醒,简化验电作业的操作复杂性。该系统的应用可以准确检测直流输电线路的带电状态信息,并在检测到输电线路带电时及时报警,具有操作简单,抗干扰能力强,电池寿命长达23 h的特点。     

高压电晕电流自主供能测量装置

为了能够连续检测高压直流输电线路的电晕电流信号,更好地研究高压直流传输线路的电晕电流特性,研制了一种可以通过太阳能进行自主供能的电晕电流测量装置。将太阳能光伏发电技术应用到高压环境检测设备中,通过对光伏电池输出特性的分析,利用ANSYS电场仿真技术优化出工作于高压环境中自主供能检测设备的最优结构,并对其进行了高压放电测试和实际线路测试。研究结果表明：结构优化后的测量装置表面电场强度有效降低,可以在高压复杂电磁环境中稳定工作;自主供能测量装置的供能周期有效延长,可以有效完成电晕电流长时间测量任务,使设备的工作效率得到大幅提高。     

旋转式电场仪测量交流电场的研究

基于高斯定理,对旋转式电场仪在特高压交流输电线下交流电场中产生的感应信号进行了详细的理论推导,同时在实验室模拟了旋转式电场仪测量交流电场的工作过程,验证了该电场仪测量交流电场的可行性。这样,可以实现对特高压交直流同走廊输电线路下交流电场和直流电场同时进行实时测量,具有较高的实际应用价值和广阔的应用前景。     

基于无人机的超高压智能测试系统设计与应用

针对当前电力日常巡检领域,高压及超高压输电线路人工验电存在的效率低、危险隐患大等问题,提出了天地一体化验电测试智能解决方案,采用高精度无人机平台搭载自主研制的接触式、非接触式组合验电装置方法,可实现高空线路电压状态的快速获取,通过端到端高可靠无线传输方式,结合计算机数字采样算法及自主研发的地面处理软件,可在地面遥控机端直观显示线路电压数据,经实验验证,测试精度优于±10 V,该智能测试系统具有高效、高准确率、高可靠等优点,已在多个区域开展试点应用,测试数据精准、使用安全便捷,取得良好的效果,具有推广意义。     

一种新型高压输电线路电量参数测量装置的研究与设计

为了对高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数进行实时监测,以便实时了解输电线路电量参数状况,传统输电线路功率因数及有功功率等电量参数的测量需要在输电线路上挂接电压互感器和电流互感器,这种测量方法不仅需要高昂的投资,而且安装互感器占用空间加大,且容易遭受雷击,为了解决上述问题本文提出一种基于电场法非接触获得电压相位信号,并利用穿心开口式电流互感器、专用电能质量芯片和无线射频技术实现高压输电线路功率因数及有功功率等电量参数实时测量的新方法 ,利用该方法研制了电量参数测量装置,并经现场试验,测量精度满足实际测量要求。     

基于合成场强仪的输电工程地面合成电场研究

高压直流(DC)输电线路交叉跨越是我国特高压(UHV)技术发展中出现的问题。由于两回DC线路相互影响,交叉跨越区域内合成电场呈复杂的三维分布,UHV DC输电工程地面合成电场计算较为困难。选取典型±800 kV UHV DC输电工程进行地面合成电场的实测研究。参照GB 39220—2020,采用HDEM-01合成场强仪进行野外现场实测。测量参数为有效期内的场磨传感器上积聚的电荷量。测量结果与运行初期实测数据的对比结果表明：±800 kV换流站周边运行初期合成电场强度略低于后期,且整体水平较低;沿线电磁环境敏感目标运行初期、后期的实测数据中,74%的数值小于5 kV/m。通过此次研究,明确了UHV DC输电工程合成电场不同时期的特性。该研究有助于推进UHV DC输电工程的快速建成,并提高其运行安全性,从而推动电力工程建设的发展。     

特高压与超高压交流输电能力及经济比较研究

自我国交流特高压工程规划和建设以来,国内对特高压交流输电的输电能力、经济性、实施效果等方面存在较大的争议。本文通过建立特高压交流与超高压交流点对网和网对网的输电系统仿真模型,采用理论分析和仿真计算相结合的技术手段,针对不同输电距离和系统强度情况,从热稳极限、暂稳极限角度对比分析了特高压交流与超高压交流输电线路的送电能力,并以送受端同样系统强度下相同输电距离输送同等容量电力为例,对比分析了特高压交流输电与超高压交流输电的经济性,从而研究特高压与超高压交流输电在输电能力和经济性方面的优劣。研究表明,在相同的输电距离情况下,特高压交流的最大输电能力是超高压交流输电的2~4倍;相同输电容量下中短距离输电时,超高压交流输电经济性优于交流特高压输电。     

一种基于差分传导电流原理的工频电场传感器

电场强度是评价高压交流输电线路周边电磁环境的重要指标之一,工频电场传感器是实现工频电场测量的基础,而目前工程中尚缺少较为精准、便捷的电场测量传感器,因此提出了一种基于差分传导电流的工频电场传感器设计方法,并完成了基于此方法的工频电场传感器的样机研制和标定工作.实验结果表明该传感器能够适用于高压交流输电线路周边工频电场的测量,具有较好的线性度和测量准确性.     

高压输电线电场检测与距离估计方法设计

针对无人机在有高压输电线的环境中飞行时发生事故的问题,提出了一种远距离电场检测方法。介绍了球型感应式电场传感器的测量原理,并制作电场测量系统。将设计的电场检测系统装载至无人机,在某高压输电线路附近进行电场的测量。测量结果表明:设计电场检测系统能够检测高压输电线附近的电场强度,且电场强度能够反映与高压塔的距离关系。     

基于超像素和深度神经网络的高压输电线路环境检测

高压输电线路通道环境对高压线路的安全性影响重大,以往都是采用人工对高压输电线路通道环境进行巡检,人工检测作业危险,效率低,难度大.因此,本文提出基于超像素和深度神经网络的航拍高压输电线路环境检测的方法.首先,采用无人机对高压输电线路通道环境航拍,将视频图像进行拼接,得到通道环境的整体图像,然后使用超像素分割算法实现图像的预分割, SURF描述子具有速度快、特性鲁棒性好,因此本文采用SURF描述子提取超像素特征向量,最后采用DNN模型对提取的超像素特征进行训练,对待检测的超像素块进行分类,从而达到检测的目的.通过本算法的应用,电力部门提高了无人机巡视特高压输电通道环境的巡检效率且验证了本算法的有效性.