一、简化高压输电线计算机距离保护计算的方法(论文文献综述)
彭湃[1](2016)在《基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究》文中认为近年来,随着我国经济的飞速发展,对电力的需求呈现快速增长的趋势,进而对电网的建设也加快了前进的步伐,与此同时,输电线路的电压等级也在不断地提高,从而将会在线路附近产生电磁场。电力系统的电磁干扰不但影响系统电力设备的正常稳定运行,还可能对人体的健康造成危害,但由于电磁场看不见、摸不着,往往很容易忽视电磁场的存在以及电磁环境恶化对生物有机体可能带来的危害。重要的是,高压输电线路可能会跨越公众活动区域,甚至是进入市区,人们对环保意识和维权意识逐渐增强,其所可能导致的电磁环境污染问题也越来越受到人们关注。对输电线路电磁场分布规律的研究是十分有必要的,这主要对于电力系统设备的可靠、安全及稳定运行提供必要的理论依据。本文首先对电磁场的基本理论及输电线路电磁场数值计算的各种方法进行了详细的论述和比较,并采用MATLAB编写模拟电荷法的仿真程序,以此来对输电线路下影响工频电场分布规律的因素进行分析与研究,包括线路导线对地高度、相间距离、分裂导线数以及导线布置方式等等。接着,使用有限元仿真软件Ansoft Maxwell搭建了输电线路各种主要的实际工程运行模型,其中包括水平排列方式、三角形排列方式、同塔双回线路排列方式以及同塔四回线路排列方式,仿真研究并总结了线路在不同排列方式下的电场分布规律,之后,提出了用于减少输电线路下工频电场强度的措施。此外,考虑到实际工程中地面可能出现的非理想化水平面模型,故而利用Ansoft Maxwell建立了不同地面仿真模型,分析研究了将地面近似看作为水平面、偶函数、奇函数以及非奇非偶函数下的工频电场曲线的变化规律。紧接着,利用MATLAB编写了输电线路工频磁场的仿真程序,对影响磁场分布的因素进行了分析研究,并总结线路下工频磁场的分布规律,提出了降低磁场的措施。最后,使用MATLAB/GUI编写了一个可以实现不同方式下输电线路下电磁场仿真计算软件平台,使用该软件可以对线路在不同工程模型和不同排列方式下工频电磁场变化规律进行可视化操作。此外,也实现了不同因素下电磁场分布规律的研究,这为输电线路下电磁环境的优化和建设提供一定的参考意义。
王紫琪[2](2019)在《输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究》文中提出潮流转移引发的输电线路连锁跳闸是造成电网停电范围扩大甚至系统崩溃的重要原因。支路开断导致的潮流转移造成输电断面的过负荷,且由于后备保护的不正确动作,以及控制措施不能及时合理的配合,引起连锁跳闸,甚至系统崩溃。因此,准确识别开断线路所在输电断面,完善线路过载情况下后备保护性能及保护控制协调配合策略,有利于切断级联跳闸事故的发展链条,从根本上保障系统的安全运行。本文从“输电断面识别”、“防止输电线路后备保护过载误动”、“断面过载保护控制措施的协调配合”等角度入手,充分整合系统中的保护、控制资源,避免连锁跳闸事故的发生。论文主要工作内容包括以下几方面:(1)针对潮流转移输电断面难以准确识别的问题,提出考虑支路互感耦合特性及旁侧通路搜索结果的输电断面识别方法。通过回路阻抗矩阵引入线路互感耦合系数,避免了转移比例系数求解过程中的复杂解耦过程;融合图论路径搜索思想及转移因子的基本概念,在旁侧连通路径搜索基础上准确识别输电断面,避免了输电断面线路的遗漏。(2)针对潮流转移过载引发的距离Ⅲ段后备保护不正确动作问题,提出多源信息融合的后备保护防误动方法。该方法构建覆盖不同保护对象的交叠信息单元,并将信息单元判断结果与距离Ⅲ段保护判别结果进行叠加计算,提升了距离Ⅲ段后备保护的动作性能,避免其在潮流转移时的不正确动作情况。(3)针对输电断面过载情况下的保护控制配合问题,提出双目标递进式过载保护控制优化模型及相应的协调策略。该方法综合过负荷保护、发电机及负荷控制、直流紧急功率控制措施,考虑负荷损失量及系统安全裕度,构造双层优化目标,并利用(GA/改进SA)嵌套式规划求解方法求解上述问题,提高了该混合变量非线性规划问题的计算速度,优化了断面过载调整效果。(4)针对上述章节所提方案的实现需求,提出保护控制多源信息处理架构。架构中,保护控制资源的分析处理过程由保护控制协调中心完成。后备保护的防误动计算过程由区域中心站完成。通过区域中心站与协调中心的信息交互,实现保护控制措施的协调配合。同时,提出相应的区域划分方法,为本文所提方案的实现奠定基础。
李建标[3](2012)在《雷电先导分形模型及线路耐雷性能评估方法的研究》文中认为近年来,随着我国交直流特高压线路相继投入运行,“西电东送,南北互供,全国联网”这一电力发展战略的实施得到不断深化,使得我国电网安全稳定运行的要求日益提高。而输电线路的雷击跳闸故障是影响电网安全供电的一个难题,如何提高电网的耐雷性能,减少输电线路的雷击跳闸次数,已成为保障我国电力网络安全运行的重要措施。面对当今电网快速的发展,输电线路雷害事故又显现出新的特点。一方面,与传统输电线路相比,超特高压输电线路具有高运行电压、大杆塔结构尺寸和长距离大跨越输电的特点,使得输电线路的雷击风险急剧提高。另一方面,由于各区域线路走廊地形地貌、雷电活动参数、电压运行等级以及各线路段结构参数有所不同,使得我国线路防雷问题及雷电防护需求呈现出明显的差异性。而国内外超特高压输电线路运行经验表明,由于线路的绝缘水平较高,绕击是造成线路雷击跳闸事故的主要原因。因此,开展输电线路雷电屏蔽模型及其耐雷性能评估方法的研究,综合考虑线路运行电压、雷电活动水平、地形地貌、杆塔结构等因素准确分析高压输电线路的绕击耐雷特性,对输电线路的防雷设计及雷击跳闸事故研究起至关重要的作用。目前虽然已有多种输电线路屏蔽模型及耐雷性能评估方法,但是如何有效描述雷击线路发展过程的概率统计特性及非标准雷电波下绝缘子串闪络特性等问题依然是线路绕击闪络率评估方法有待解决的研究难点。因此,本文从上述两个问题着手,以期找到一种更符合雷电绕击线路闪络过程的线路耐雷性能评估方法,为实施线路的绕击风险评估及绕击事故分析提供理论工具。基于对雷云放电过程的观测可知,雷电放电通道具有显着的分形特性。为此,本文从分形几何学出发,深入开展了自然雷云放电路径的分形特性以及雷电先导分形发展模拟方法的研究。为使模型所仿真的雷电先导路径与自然雷电先导传播特性相接近,本文利用盒维数法对不同分形参数η值下雷电模拟路径的分形维数进行计算,并依据自然雷电发展路径分形维数的变化范围对该参数进行了校正。同时采用模拟电荷法建立了雷击线路过程的动态电场计算模型,模型考虑了雷电先导分支、线路运行电压以及起始后的上行先导对雷电发展空间以及输电线路表面电场的影响。在此基础上,将雷电先导分形发展模拟方法应用到传统雷电先导发展模型中,建立了雷电先导分形模型。输电线路绝缘子串的雷击闪络特性对线路绕击耐雷性能评估起着至关重要的作用。而自然云地闪电的波形参数波动范围极大,使得雷电波波形参数对线路绝缘子雷电冲击闪络特性的影响不可忽视。为此,本文利用电压积分法(The disruptiveeffect method,简称为DE法)对线路绝缘子串在不同雷电波下的伏秒特性变化规律及其在线路绕击耐雷性能分析中的应用进行了研究。本文分析了传统DE法不同模型参数组合对绝缘子串伏秒特性重构曲线的影响,并提出了一种新的DE参数选取方法使重构曲线更能反应实际绝缘子的伏秒特性分布规律。并通过与试验数据进行比对的方式,对该方法在不同雷电波下伏秒特性重构曲线的有效性进行了验证。本文利用提出的雷电先导分形模型开展了输电线路的雷电屏蔽性能研究。研究结果表明,输电线路的侧面屏蔽失效区域呈现出概率分布的特性,其绕击概率与雷电流幅值以及侧面落雷距离相关。此外,首次提出了采用输电线路空间绕击概率曲线对输电线路的雷电屏蔽性能进行分析。研究结果表明:这种分析方法可以有效地反映出空间分布对输电线路雷击的影响,能够更准确地、全面地对雷击导线事故进行分析。与此同时,输电线路绕击闪络率的计算不仅与线路的雷电屏蔽性能相关,还与绝缘子串的闪络特性相关。因此,本文将雷电先导分形模型与改进DE法相结合,提出一种同时考虑雷电绕击概率统计特性及雷电波参数波动性的输电线路绕击闪络率评估方法。并通过雷击线路模拟试验研究以及现有的超特高压线路雷害运行数据对本文模型及其评估方法进行了验证。此外,本文还对多条目前运行的输电线路其绕击耐雷性能进行了评估,计算结果表明,我国的典型特高压输电线路其绕击率在0.14次/100km·a以内,基本可满足线路运行的要求;而对于日本特高压同塔双回线路,由于其杆塔设计高度较高,且采用双回线路输电方式,绕击率达到了1.2635次/100km·a。因此,还需采用其它防雷改进措施提高线路雷电屏蔽性能,降低线路绕击率。
赵雨[4](2014)在《交流特高压输电线路电磁环境的仿真计算》文中研究指明随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,特高压输电系统的建设和研究成为我国电力工业的当务之急。当电压等级发展到特高压阶段,输电线路工频电磁场强度也将随着增大,引起电磁兼容性或电气安全性问题,对动、植物和人体也可能造成影响。为了满足电磁环境控制要求和优化电网设计,需要对特高压输电线路的电磁环境问题进行研究。目前我国特高压输电线路电磁环境问题的研究还处于初级阶段,需要基于电磁场计算模型和研究成果发展评估我国特高压输电线路电磁环境的方法。在这样的背景下,本文利用模拟电荷法对交流特高压输电线路主要的电磁环境工频电场和工频磁场的分布情况以及影响因素进行了研究。本文首先以1000kV三相单回路水平排列交流特高压输电线路为例,详细介绍了交流特高压输电线路工频电场的计算步骤。编程仿真后得到交流特高压输电线路距离地面1.5米处的工频电场的横向分布规律。其次,利用工频电场的计算模型,分析和总结特高压输电线路工频电场的主要影响因素。仿真结果表明,导线分裂间距、相导线之间的距离、输电线分裂导线数和输电线对地高度对工频电场的分布影响比较明显,次导线半径的影响很小。因此可以考虑从影响较大的四个因素上来优化设计特高压输电线路,从而减小输电线路工频电场强度。第三,在简化特高压输电线路的基础上,详细地介绍了1000kV三相单回路水平排列特高压交流输电线路工频磁场的二维计算模型,编程仿真后得到特高压交流输电线距离地面1.5米处的工频磁场横向分布规律。利用计算模型研究工频磁场的影响因素,仿真结果表明,减小输电线各相之间的距离和输电线中的电流以及增大导线的对地高度都可以使输电线路下方的工频磁场减小。
曹文明[5](2014)在《高压输电线路除冰机器人视觉控制方法研究》文中认为输电线路覆冰和积雪常会引起线路的跳闸、断线、倒杆、绝缘子闪络和通信中断等事故。世界各国都曾因输电线路覆冰引发安全事故,给各国带来了巨大的经济损失。而传统除冰方法效率低下而且安全性不高,因此研究新型的除冰方法替代人工除冰就变得十分迫切。除冰机器人是一种实现自动在线除冰的新装备,得到了研究人员和电力公司的广泛关注。但是它的运行环境非常复杂,需要解决许多关键技术难题,尤其在机器人的自主越障机构、传感器与控制等方面,是制约除冰机器人研究进展的主要因素。本文以除冰机器人的在线行走与越障为应用背景,研究利用视觉传感器为主要传感器的视觉控制方法。基于视觉的机器人控制是通过对视觉信息的分析与处理来感知环境,并利用视觉信息引导和控制机器人完成给定的任务。因此本文对除冰机器人的视觉控制研究主要包括两个方面:(1)除冰机器人通过对在线拍摄图像的分析处理,实现对工作环境的感知和识别;(2)利用相机反馈图像信息引导和控制机器人完成在线行走和越障动作。内容涉及机器人技术、图像处理技术、目标识别与空间定位技术、图像视觉伺服技术等。除冰机器人利用视觉信息可实现对环境的识别和运动的伺服控制,为了实现这一目标,本文在以下几个方面进行了研究:1、在借鉴国内外巡线机器人研究经验的基础上,提出了两臂式和三臂式除冰机器人本体设计方案。考虑到除冰机器人多手臂爬行机构的复杂性,利用旋量理论简化运动学分析,成功建立了机器人手臂的正、逆向运动学模型,为机器人在线行走与越障动作的控制提供了基础。2、除冰机器人工作环境复杂,其中安装在输电线路上的防震锤、悬垂线夹、耐张线夹等线路附件将是机器人在线行走时的障碍,而冰机器人要实现在线自主行走和越障,就必须能识别与定位前方线路上的各种障碍。在对大量实际图像观察后,提出利用障碍物图像局部特征进行障碍物目标识别与定位。首先,收集机器人在线行走时拍摄的各种障碍物样本图像,然后提取障碍物图像区域的SURF特征构造障碍物SURF (Speeded-Up Robust Features)特征模板库。在实际应用中,将在线拍摄实时图像的SURF特征与模板图像特征匹配,若达到匹配条件则认为匹配成功,即认为当前图像中存在与模板图像同类的障碍物。初步匹配成功后,选取4对以上的匹配点计算模板图像与实时图像平面间的单应性矩阵,再用单应性矩阵将模板图像中离相机最近的点(事先设置)映射到当前实时图像中,把该点坐标代入单目测距计算式得出机器人与障碍物之间的距离。机器人在了解前方障碍的类型和距离信息后就可实现在线行走的导航控制。3、基于障碍物外部形状特征的识别、定位方法。由于不同障碍物的外形和轮廓差别很大,可利用障碍物图像外形轮廓特征来识别它们。首先,对机器人实时采集图像进行预处理、最佳阈值分割、小波模提取轮廓边缘。然后利用具有旋转、平移、缩放不变性的小波矩算法计算障碍物轮廓图像的小波矩特征向量,把特征向量输入SVM神经网络实现对障碍物图像的识别判断。在定位阶段采用霍夫变换和结构约束条件对边缘图像中的直线、圆、椭圆等几何基元进行定位,然后把几何基元图像的形心坐标代入单目测距算式可估计出机器人与障碍物的距离。以上识别与定位信息为机器人在线行走与导航提供了条件。4、在分析除冰机器人环境特点和越障机理的基础上,提出了基于图像的越障视觉伺服控制方案。首先,选取具有全局性、通用性、抗干扰性能好的图像矩特征作为反馈图像的伺服特征,而小波神经网络具有较强的学习和泛化能力,将两者结合起来设计伺服控制器。经过训练后的神经网络将具备伺服控制能力,在除冰机器人执行越障动作时,神经网络将反馈图像特征与期望特征的误差直接映射为手臂关节控制量,实现机器人越障动作的伺服控制,避免了传统视觉伺服控制中的相机标定和图像雅可比逆矩阵的求解,大大减少了计算量,提高了图像视觉伺服的响应速度。5、在应用本文以上研究技术的基础上,研制了三臂式除冰机器人样机。分析了除冰机器人研制的难点与关键技术,并从工程应用角度,重点介绍了除冰机器人本体的机械结构和设计方法、电机与控制系统的设备构成。在整机装配完成后,分别对各分部进行了测试和整体调试,最后给出了除冰机器人上线行走和除冰的实验情况。文章结尾部分,总结了全文的主要工作和创新性研究成果,并对下一步研究工作进行了展望。
范良进[6](2019)在《输变电作业安全预警用工频电场传感器设计与检测研究》文中研究指明高压输电线路、变电站附近的电场环境复杂,在现场作业过程中,作业人员触电事故时有发生,因此,对输电线路、变电站附近的电场分布特点分析具有重要意义,对电力现场作业的智能近电安全预警装备的研发也越来越受到人们的关注。本文主要研究了高压输变电线路附近的工频电场分布特点及工频电场传感器的设计与检测,为近电安全预警装置的开发提供帮助,本文的主要研究内容如下:1、运用模拟电荷法的计算原理建立了高压输电线路工频电场计算的数学模型,并对500 kV的高压输电线路不同高度下的电场分布进行了计算,得到其电场分布呈多峰状的特点。2、利用COMSOL软件,对不同电压等级单回路水平架线形式、500 kV电压等级下同塔双回路不同架线形式的高压输电线路和电力铁塔附近的电场强度分布进行了仿真分析,其电场强度都呈不同角度的“八”字形向地面辐射,电场强度分布曲线也都呈驼峰型。开发了单回路和同塔双回路两种高压输电线路电场分布仿真App程序,提高了高压输电线路的电场分布仿真的效率。3、简化建立了某220 kV变电站整体模型,通过COMSOL仿真分析了变电站内离地1.7 m高水平面上的电场强度分布,其电场强度较大的区域主要集中在220 kV开关场内;巡线路径上的电场强度分布曲线起伏变化,在220 kV开关场内的巡线路径上最大电场强度接近11 kV。4、为了降低边缘效应的影响,设计了带等位环结构的工频电场传感单元,并通过仿真优化分析,确定了工频电场传感单元的结构参数,总结出其传感单元的等位环宽度与传感单元半径间的数学关系:k=8.35r-0.3584。测量分析了各编号不同取样电容的传感单元的物理特性参数(如电容、损耗因数、阻抗和相位),以及工频均匀电场下的静态特性(如线性度、灵敏度系数);根据试验结果和设计要求初步选择了结构参数为32×32×1.6 mm,取样电容为3.3 nF的5-5号传感单元作为工频电场传感器的电场感应部件。5、设计了工频电场传感器的信号处理电路,包括电压跟随电路、信号差分电路、50 Hz带通滤波电路和全波整流电路,并对所设计的电路模块运用Multisim进行了仿真分析,测试了手工焊接的传感器信号处理电路,其结果都验证了电路的正确性。6、根据工频电场测量国家标准标定校准了工频电场传感器的各性能指标,初选的5-5号传感单元的线性度为±1.3352%,但是其量程为0120 kV/m,经过评估后再选择5-7号传感单元作为工频电场传感器的电场感应单元,对其进行标定校准后,其各项性能指标都达到了设计要求,其线性度γL为±0.9003%,灵敏度为0.0187 V/(kV·m-1),精度γE为1.5259%,量程达到200 kV/m。并将标定的工频电场传感器与EHP-50F低频电磁场分析仪进行测量性能比较,结果表明本文所设计的工频电场传感器测量结果与EHP-50F的相对误差低于6%,具有较高的相关性。7、提出一种基于本文所设计的多个工频电场传感器识别空间场源方向的方法。
丁佳立[7](2019)在《基于分布式电流检测的复杂输电线路行波故障定位方法研究》文中认为输电线路是连接电力系统发电端与用户侧的重要设施,保障电力系统的可靠有效运行需要组建坚强的电网。传统的输电线路行波故障定位方法基于线路端点变电站中的三相电压电流信号,根据行波抵达各个变电站时间的不同,计算故障点的位置,因此在线路结构简单的电网中应用效果较好。但对于发生在架空线-电缆混合线路以及多分支线路等复杂输电线路中的故障,由于行波在阻抗不连续点发生折反射和波速突变,传统的行波方法基于安装在线路端点处的电流传感器,难以准确识别故障点的行波波头。针对上述存在的问题,本文通过在输电线路沿线上安装分布式的架空线路电流互感器,研究暂态电流行波在不同类型复杂输电线路中的幅值、极性以及传播路径特点,提出了基于分布式电流检测的复杂输电线路故障定位方法,针对双端电源网络、架空线-电缆混合线路和多分支线路的行波传输网络进行深入研究,研制了基于电磁感应原理的可以安装在架空线路上的电流互感器,相关研究算法和装置已在多个现场实际应用中获得验证。本文的主要工作包括以下几点:首先,针对双端电源线路的结构,首先研究了故障电流行波在线路端点和故障点的折反射规律,提出了利用线路中点电流计算故障点位置的方法。然后根据线路两端及中点处的皮尔逊相关系数,提出了判断故障所在区间的方法。进一步根据参数推导得到电流行波在架空线路中的波速计算值,结合输电线路的长度和初始行波抵达线路中点的时间,获取线路端点的反射行波抵达线路中点的精确时间,最终确定故障所在的精确位置。该方法不需要时间同步,消除了波速计算值与真实值的误差,提高了故障定位的精度,并通过仿真验证了上述算法的正确性。针对故障电流行波在架空线和电缆中的传播速度不同,而且波阻抗在线缆连接点两侧不连续的问题,本文研究了故障电流行波经过线缆连接点时的折反射规律,提出了基于行波极性和电流皮尔逊相关系数的故障区间识别方法,从而将线缆混合线路的故障测距问题转变为传统长线路或电缆线路的故障测距问题,只需要测得架空线路中点处的故障电流信号,即可确定架空线路上的故障点位置。针对电缆中的故障,推导出了可以消除波速变量的测距公式,从而获取电缆中故障的精确位置。该方法可以准确测得行波在架空线中的波速,而且不需要时间同步,提升了结果的精度。针对多分支输电线路具有网络结构复杂,各分支线路长度较短,故障所在分支随机性较大的特点,本文研究了多分支线路的模型,定义了纯架空线多分支输电线路和带电缆多分支线路。然后利用图论的思想,将带电缆分支的线路故障测距问题转变为纯架空线分支线路的测距问题,提出了基于各分支中点行波抵达时间差矩阵的故障区间识别方法,实现了故障分支的准确判断,只需要应用故障分支中点的电流信号,即可计算得到行波的精确波速。最后,推导出了基于故障分支中点电流的故障测距公式,不需要不同位置电流传感器之间的时间同步,测距流程简单,误差小于传统方法。然后,开发了适用于复杂输电线路故障定位应用的分布式电流检测平台。该平台安装在带负荷的架空输电线路上,采用电磁感应和备份电池组合供电的方式为装置供电,并采用宽频带Rogowski线圈获取高频故障暂态电流行波。设计了一套故障定位软件,可以查询和管理故障点的位置信息。最后,根据上述理论研究成果和硬件平台完成了基于分布式电流检测的复杂输电线路行波故障定位装置,并通过现场实际应用从原理和装置两个方面验证了新方法在复杂输电线路实际应用中的可行性,结果表明实测效果与理论分析一致。
邓星[8](2012)在《同杆并架线路继电保护与故障测距新技术研究》文中认为随着我国经济的快速发展,电力负荷不断增长,对于提高电网输电容量的需求更加迫切。然而,我国输电走廊建设和耕地资源保护的矛盾非常突出,并已成为制约电网发展的主要瓶颈之一。因此,在不增加输电走廊的基础上提高输电线路的输电容量有着重要的经济价值和社会意义。近年来,同杆并架输电技术因其输送容量大、节约输电走廊等优势在我国电网中得到广泛应用。同杆并架线路具有线间距离近,耦合情况复杂,故障种类繁多,运行方式多样的特点,使得传统应用于单回输电线路和平行双回线路的参数计算方法、数字仿真和物理模型构建方法、电流差动保护方案、自动重合闸技术等均难以直接应用于同杆并架输电线路。此外,由于输电需求的不同,实际输电系统中存在着众多不同结构的非全程同杆并架输电线路,输电线路架设形式的多样化也给故障测距技术提出了新的挑战。因此,适时地针对同杆并架线路继电保护和故障测距技术展开研究具有重要的理论和现实意义。本论文主要围绕同杆并架线路的参数计算与对称性分析,数字仿真系统与物理模型的构建、电流差动保护、自适应重合闸和故障测距等方面的关键技术问题展开研究和论述输电线路参数计算是进行电力系统潮流计算、短路电流计算和继电保护整定计算的重要基础,论文根据同杆并架线路的特点,提出了一种基于“单导线-大地”回路的同杆并架线路参数计算方法,有效的克服了当前单回线及平行双回线的参数计算方法在反映线路复杂耦合情况和运行方式变化等方面的不足,可适用于各种架设形式的同杆并架线路。与数字仿真和线路实测参数的对比分析表明,所提出的参数计算方法具有使用灵活方便,计算精度高等特点,能够满足工程应用的要求。在此基础上,论文进一步对比分析了同杆并架双回线三种典型相序排列结构对线路序阻抗参数对称性的影响,并据此对同杆并架线路的相序排列结构和换位方式提出建议。数字仿真和动模试验是进行保护原理研究和性能评估的重要手段。论文以PSCAD数字电磁暂态仿真软件为基础,提出了一种基于输电线路杆塔结构参数的同杆并架双回线仿真平台构建方法,该方法解决了传统平行双回线路模型无法反映线路参数不对称的问题,并能够准确模拟同杆并架双回线的各种简单和跨线故障。在此基础上,根据输电线路基本电磁特性分析理论,提出了一种基于共最小互阻抗原理的同杆并架双回线路物理模型的构建方法,该方法从双回线各导线间的耦合情况着手,能够全面有效的反映双回线各相间的互感差异,克服了现有双回线物理模型只能反映线间零序互感的不足。论文以某实际同杆并架线路为原型,利用该方法研制了物理试验模型,试验结果表明,该模型满足设计要求,能够正确模拟同杆并架双回线的故障暂态特征,可用于同杆并架双回线路继电保护原理和设备的检测试验。同杆并架双回线路中各相导线相距较近,分布电容较大,且电容参数随着线路运行方式的变化而改变,给线路差动保护性能带来了诸多不利影响。论文分析了同杆并架线路分布电容参数的变化特点,提出了一种新型同杆并架双回线差动保护方案。在该方案中,采用多差动判据配合的方式使方案的整体性能达到最优,其中分相电流差动采取适当抬高定值门槛的方法,以躲过零序分布电容参数变化所产生的不平衡电流,主要用于反应各种区内严重故障;故障分量相差电流差动判据和负序电流差动判据的电容电流补偿精度不受双回线运行方式和沿线环境等因素的影响,补偿效果好,判据安全性高。两判据均由故障量电流构成,不受线路负荷电流的影响,区内故障时灵敏度高,能够有效弥补分相电流差动判据反应区内轻微故障能力的不足。数字仿真和动模测试的结果验证了新方案的有效性和正确性。自适应重合闸技术对防止重合于永久性故障时给电网和电气设备带来的二次冲击,保证电力系统的运行安全具有重要作用。论文针对不带并联电抗器的同杆并架双回线路,提出了一种多判据综合应用的自适应重合闸方案。该方案由电压相位自适应重合闸判据、电压幅值自适应重合闸判据、二次电弧熄弧判据和按相重合方法共同构成,克服了单一自适应重合闸判据在应用中存在的不足,可有效判断同杆并架双回线发生单相接地故障、单相跨单相跨线故障时的故障性质和二次电弧熄灭时间。此外,对于带并联电抗器的同杆并架双回线路,论文分析了同杆并架线路并联电抗器断开相电流和中性点小电抗器电流的特性,并借鉴单回线的故障性质判别方法,提出一种适用于带并联电抗器的同杆并架双回线的瞬时性故障和永久性故障识别方案。最后,通过数字仿真和动模试验,验证了的论文提出同杆并架双回线自适应重合闸方案的有效性和正确性。论文分析了现有测距方案应用于非全程同杆并架线路时存在的问题,提出了一种适用于非全程同杆并架线路的双端故障测距方法。该方法从非全程同杆并架线路的特点出发,依据不同的架设方式对线路进行分段,并分别利用各段的参数矩阵,从线路两端求取沿线的电压。该方法不受线路对称性和架设结构的影响,克服了目前常用的同杆并架线路故障测距方案仅能应用于对称线路的不足。数字仿真的结果证明了该方案能够应用于非全程同杆并架线路的故障测距,且精度较高。论文的最后,对全文工作进行了系统的总结,并指出了下一步需要开展的工作。
徐晓宇[9](2019)在《高压输电线路巡检图像缺陷检测算法研究》文中研究说明为了保证供电的连续性、安全性和可靠性,对高压输电线路进行缺陷故障定位至关重要。现有的缺陷检测主要还是依赖人工定期检查,但是人工排查缺陷存在工作效率低、检测准确率低、资源消耗严重等问题。因此,本文将图像处理、深度学习方面的知识应用于高压输电线路缺陷检测中,提出了高压输电线路上鸟巢、防震锤的自动检测方案。本文主要工作如下:(1)针对高压输电线路上鸟巢自动检测问题,提出基于级联分类器和多特征组合的鸟巢检测算法。通过分析鸟巢和铁塔的不同特征,本文提出了四种新特征:总体白色面积占比特征(Proportion of Total White Area,PWA)、每圈白色像素占比特征(Ratio of White Pixels,RWP)、投影特征(Projection Feature,PF)以及改进的毛刺方向特征(Improved Burr Feature,IBF),这些特征分别用于描述鸟巢的主干区域以及边缘部分。此外,结合这四种特征,将级联分类器用于鸟巢疑似区域的进一步分类。该算法主要包括三个步骤:首先,针对待检测图像采用模板卷积操作,从而获得鸟巢疑似区域样本集;其次,采用低维度和高分辨率的PWA和RWP特征对鸟巢疑似区域样本集进行分类;最后,基于第一次的分类结果,分别使用IBF特征和PF特征进行再次分类以减少被误检的样本,提高分类准确性。实验结果表明,该算法能够准确地检测出高压输电线路上的鸟巢,并且具有较高的精确率、召回率和准确率。(2)针对高压输电线路防震锤的自动检测,提出基于分块Haar及区域LBP组合特征的级联分类算法。针对高压输电线路上防震锤的特点,本文创新性地提出了基于分块的Haar特征(Block-Based Haar,BHaar)和基于区域的LBP特征(Region-Based Local Binary Pattern,RLBP),并将这些特征与方向梯度直方图特征(Histogram of Oriented Gradient,HOG)特征一起作为组合特征来检测防震锤。算法主要包括四个步骤:首先,对待检测的图像进行预处理操作,包括去噪、亮度调整,大小调整三个方面;其次,使用改进的归一化互相关匹配算法进行模板匹配,并在匹配的过程中缩放和旋转模板,得到防震锤疑似区域样本集;然后,使用HOG特征对防震锤疑似区域样本集进行初分类,并分别使用BHaar特征和RLBP特征,利用级联分类器对正、负样本进行多级分类;最后,统计分类结果。实验结果表明该算法能够高效准确地检测出高压输电线路上的防震锤。(3)针对传统方法进行目标检测时存在分类特征设计困难以及效率低下的问题,提出基于深度学习的高压输电线路防震锤检测算法。本文选择YOLOv3网络模型作为防震锤检测的学习框架。为了提高算法的有效性,对测试图像进行预处理操作,包括去噪、亮度调整、方向校正。实验结果表明,增加了预处理操作的防震锤检测算法能够有效地降低漏检率,并且具有更高的检测准确率。
周志宇[10](2019)在《山火灾害下电网输电线路跳闸风险评估研究》文中研究说明近年来,随着负荷增长和电网发展,我国电网的不断扩张,特别是特高压技术的日益成熟,使得大容量、长距离的跨区域输电线路不断投入应用,线路走廊逐渐延伸至山火多发地区,山火灾害引发的问题愈发突出。每年的山火多发季节或多或少都将出现山火引起输电线路跳闸的事故,并且大多数情况下重合闸失败。山火灾害具有蔓延区域广、爆发时间密集等特点,能够造成域内多条线路连锁式跳闸故障,其对电网的冲击会影响电网安全稳定运行,造成电网结构失衡,降低供电可靠性,甚至导致大范围线路输电中断,造成大面积地区突然出现停电事故,威胁电力系统正常运行。可以说,山火灾害已成为输电线路跳闸停运的重要原因之一。为了降低山火灾害下电网故障的风险,提高山火灾害防治的效率和针对性,及时有效地指定电网故障应急处置策略,本文以火点动态亮温阈值值判识技术、三重嵌套气象数值计算模式和电网安全稳定分析方法为基础,以山火条件下输电线路跳闸的概率计算和电网线路关键性分析为切入点,重点研究了由山火灾害下电网输电线路跳闸风险评估方法及应对策略,主要研究内容如下:(1)研究了多种电网典型自然灾害的灾害故障机理、灾害模型及防治措施,分析了各种灾害的致灾因子及典型特征;在此基础上对电网灾害风险评估基础理论进行了详细阐述,包括如何定义和表述风险,如何针对灾害特点进行电网故障风险管理等;最后,介绍了电网灾害预警技术和灾害障应对与防治措施,作为突发性自然灾害引起的电网故障应急处理指导依据。电网自然灾害险及预防基础理论研究有利于理解自然灾害与电网故障风险之间的联系,是电气学、气象学、物理学、化学等多学科交义研究的理论基础,对后续山火灾害下电网的故障风险评估研究具有重要指导意义。(2)凭借真型大容量输电线路山火跳闸试验场的良好试验条件与测量优势,对输电线路山火跳闸现场的试验数据进行了统计分析,论述了温度、颗粒以及电子离子浓度对间隙击穿的影响,并考虑上述影响条件对火焰燃烧时电网线路间隙击穿机理进行了研究,由此构建了输电线路间隙击穿模型通过大量历史统计数据,总结了山火的时间与空间(地理)分布规律,并以人为致火因素为分析重点,闸述了山火高发期与人类生产、祭祀等活动的关联性;基于山火网格密度预报酸法,提出了输电线路山火预警方法,实现了线路走廊山火的定量预测。(3)针对现有的山火监测方法无法广域实时监测火点和获取线路所处微地形区域的小尺度气象数据,难以准确实时地分析山火条件下线路跳闸概率的问题,本文提出一种考虑山火灾害的输电线路跳闸概率实时分析方法。基于同步卫星技术实现了输电线路附近山火的实时监测,提出了多重嵌套的中小尺度气象预报模式以解决气象数值预测精确度与时效性的矛盾,并基于上述研究基础提出了综合考虑降水、植被、风场等各种环境因素的线路跳闸概率实时计算模型。以某省历史山火高发期的案例验证了模型的准确性,结果表明,该方法能够实时、准确地分析输电线路山火跳闸概率,为大范围山火灾害下电网的安全运行和应急处置提供重要的数据支撑。(4)针对现有关键路辨识方法评估角度单一,且指标权重选取多依靠主观经验的问题,提出了电网输电线路关键性评估方法,从线路的运行特征与跳闸后果两个角度总结和建立了线路关键性评价标集;基于超效率数据包络分析模型,构建了多角度的关键线路综合评估指标体系。以某省历史山火高发期为案例分析该方法的有效性,结果表明该方法能够实时、有效地辨识出大范围灾害下电网中的关键线路,为大范围山火灾害下电网的安全运行提供辅助决策指导。(5)通过统筹分析输电线路山火跳闸概率及线路在电网中的重要程度,提出了大规模山火灾害下输电线路风险评估方法。在此基础上,基于博弈论原理,以故障风险作为支付函数,求解了电网山火故障应对策略,以此提供能够将风险降到最低的对策。在该策略的指导下,从应急处置和主动防范两个角度出发,提出了基于火点动态阈值判识的山火应急处置方法和基于需求侧响应的负荷转移策略。算例结果表明,上述方法可有效量化火点对电网安全稳定的影响程度,优化人员、物资、装备的分布和调用;改善电网负荷曲线,从根本上降低电网山火事故的风险,保障电网的安全稳定运行。
二、简化高压输电线计算机距离保护计算的方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、简化高压输电线计算机距离保护计算的方法(论文提纲范文)
(1)基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景与意义 |
1.2 课题国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 输电线路电场的限值 |
1.3.1 国际组织关于电场限值的限定 |
1.3.2 部分国家对于电场限值的限定 |
1.4 输电线路磁场的限值 |
1.5 本文研究的主要内容 |
第二章 输电线路下工频电场的数值计算方法 |
2.1 工频电场的产生 |
2.2 电磁场数值计算方法的理论基础 |
2.2.1 麦克斯韦电磁场方程组 |
2.2.2 电磁场的微分方程组 |
2.2.3 静电场的基本方程 |
2.2.4 电磁场分析中的边界条件 |
2.3 电场数值计算方法的介绍和比较 |
2.3.1 常用电场数值计算方法 |
2.3.2 电场数值计算方法比较 |
2.4 模拟电荷法 |
2.4.1 模拟电荷法的基本原理 |
2.4.2 模拟电荷法的数学模型 |
2.4.3 模拟电荷法的求解过程 |
2.4.4 模拟电荷和匹配点的布置 |
2.5 有限元法 |
2.5.1 有限元法的概念 |
2.5.2 有限元法的基本原理 |
2.5.3 静电场的边值问题 |
2.5.4 静电场的能量泛函极值解 |
2.5.5 变分问题的离散解 |
2.5.6 有限元法的一般计算步骤 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于模拟电荷法的输电线路下工频电场的数值计算与研究 |
3.1 MATLAB软件的介绍 |
3.2 输电线路模型的简化 |
3.3 输电线路下工频电场的计算 |
3.3.1 分裂导线等效半径的计算 |
3.3.2 电位系数矩阵的计算 |
3.3.3 输电线路下电场强度的计算 |
3.4 基于模拟电荷法的输电线路下工频电场的程序实现 |
3.5 影响输电线路下电场的主要因素 |
3.5.1 线路对地高度对电场的影响 |
3.5.2 相间距离对电场的影响 |
3.5.3 子导线半径对电场的影响 |
3.5.4 分裂导线数对电场的影响 |
3.5.5 导线布置形式对电场的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于Ansoft Maxwell的输电线路下工频电场的仿真分析与研究 |
4.1 Ansoft Maxwell软件的介绍及可行性分析验证 |
4.1.1 Ansoft Maxwell的介绍 |
4.1.2 Ansoft Maxwell的自适应网络剖分技术 |
4.1.3 数据有效性验证 |
4.2 基于Ansoft Maxwell软件的输电线路的建模 |
4.2.1 输电线路水平排列模型 |
4.2.2 输电线路三角形排列模型 |
4.2.3 输电线路双回排列模型 |
4.2.4 输电线路四回排列模型 |
4.3 仿真结果与分析 |
4.3.1 水平排列方式分析 |
4.3.2 三角形排列方式分析 |
4.3.3 同塔双回排列方式分析 |
4.3.4 同塔四回排列方式分析 |
4.4 输电线路下工频电场的抑制 |
4.4.1 建筑物对输电线路下电场的抑制 |
4.4.2 屏蔽线对输电线路下电场的抑制 |
4.4.3 避雷线对工频电场的抑制 |
4.5 电磁屏蔽效应 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同地形对输电线路下电场影响的仿真分析与研究 |
5.1 理想水平面时的电场分布规律 |
5.2 偶函数时的电场分布规律 |
5.3 奇函数时的电场分布规律 |
5.4 非奇非偶函数时的电场分布规律 |
5.5 本章小结 |
第六章 输电线路下工频磁场的分析与研究 |
6.1 引言 |
6.2 工频磁场的计算 |
6.3 影响输电线路磁场分布的因素 |
6.3.1 不同排列方式对磁场的影响 |
6.3.2 线路对地高度对磁场的影响 |
6.3.3 相电流对磁场的影响 |
6.3.4 相间距离对磁场的影响 |
6.4 输电线路磁场的影响分析及降低措施 |
6.5 本章小结 |
第七章 基于MATLAB/GUI的输电线路工频电磁场的仿真计算软件 |
7.1 MATLAB/GUI概述 |
7.1.1 MATLAB/GUI的设计原则 |
7.1.2 MATLAB/GUI的设计流程 |
7.2 MATLAB的用户界面设计 |
7.2.1 图形句柄对象 |
7.2.2 界面构成和设计工具 |
7.2.3 回调函数 |
7.3 输电线路工频电磁场仿真计算平台的设计与实现 |
7.3.1 MATLAB/GUI的建立 |
7.3.2 输电线路下工频电磁场仿真计算软件平台的实现 |
7.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
研究生期间发表论文 |
研究生期间参与科研项目 |
致谢 |
附录 |
(2)输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输电断面的识别方法 |
1.2.2 输电断面线路过载后备保护防误动方法 |
1.2.3 输电断面线路过载紧急控制方法 |
1.2.4 输电断面线路过载保护控制协调方法 |
1.3 论文主要工作与章节安排 |
2 潮流转移输电断面识别方法 |
2.1 连锁跳闸衍生模式及网络拓扑分析 |
2.1.1 连锁跳闸过程分析 |
2.1.2 系统拓扑基础及网络简化 |
2.2 耦合网络输电断面识别方法 |
2.2.1 转移系数定义 |
2.2.2 考虑支路耦合的电流转移比例系数计算方法 |
2.2.3 转移比例系数修正 |
2.2.4 算例分析 |
2.3 基于旁侧路径搜索的输电断面识别方法 |
2.3.1 关联矩阵不定向搜索算法 |
2.3.2 删除添加算法 |
2.3.3 路径筛选及排序 |
2.3.4 算例分析 |
2.4 潮流转移断面综合特性分析 |
2.4.1 综合性能指标计算方法 |
2.4.2 算例分析 |
2.5 本章小结 |
3 距离Ⅲ段后备保护过载防误动方法 |
3.1 输电线路保护配置及误动情况分析 |
3.1.1 输电线路保护动作特性分析 |
3.1.2 距离Ⅲ段后备保护跳闸情况分析 |
3.2 基于多信息融合的距离Ⅲ段保护防误动方法 |
3.2.1 广域信息单元划分 |
3.2.2 基于多单元交叠的后备保护防误动方法 |
3.2.3 潮流转移过负荷矫正理论分析 |
3.2.4 多信息后备保护拓展分析 |
3.3 算例分析 |
3.3.1 潮流转移方法有效性验证 |
3.3.2 区内故障方法有效性验证 |
3.4 本章小结 |
4 输电断面过负荷保护控制协调优化方法 |
4.1 基于潮流追踪的源荷路径剥离方法 |
4.2 源荷路径约束条件 |
4.2.1 源荷路径约束条件 |
4.2.2 重要线路及断面约束设置 |
4.3 保护控制双目标递进式优化协调方法 |
4.3.1 基于热稳极限时间的优化对象确定 |
4.3.2 双目标递进优化模型构造 |
4.3.3 基于变量拆分的嵌套式非线性规划求解方法 |
4.3.4 算例分析 |
4.4 计及直流紧急功率控制的过载保护控制方案 |
4.4.1 直流系统控制原理介绍 |
4.4.2 直流控制资源特性分析 |
4.4.3 计及直流控制资源的保护控制协调优化方案 |
4.4.4 算例分析 |
4.5 本章小结 |
5 保护控制多源信息处理架构 |
5.1 保护控制系统结构及交互方式 |
5.1.1 多信息保护系统结构 |
5.1.2 控制系统结构 |
5.1.3 保护控制系统功能架构 |
5.2 多信息保护分区原则 |
5.2.1 保护信息域构建 |
5.2.2 区域划分原则 |
5.3 基于图论及模糊综合评价的分区方法 |
5.3.1 分区方法及流程 |
5.3.2 算例分析 |
5.4 分区优化方法 |
5.4.1 目标函数及BSO优化流程 |
5.4.2 算例分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 研究工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
附录 算例场景参数 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)雷电先导分形模型及线路耐雷性能评估方法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 雷电发展路径模拟和输电线路雷电屏蔽理论研究现状 |
1.2.2 输电线路耐雷性能评估方法的研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 雷电先导分形模型的研究 |
2.1 概述 |
2.2 输电线路雷电先导发展模型基本判据研究 |
2.2.1 上行先导起始判据 |
2.2.2 上下行先导发展规律 |
2.2.3 雷电最终击穿判据 |
2.3 基于分形几何学的雷电通道路径发展模型研究 |
2.3.1 雷电通道分形模型的理论基础 |
2.3.2 雷电通道分形模型的实现 |
2.3.3 关键分形参数选择 |
2.4 雷击线路过程空间电场分布数值计算 |
2.4.1 空间电场分布的数值计算 |
2.4.2 上下行先导通道的电荷分布形式 |
2.4.3 雷电放电通道空间电场动态分布研究 |
2.4.4 输电线路导线表面电场计算 |
2.5 雷电先导分形模型的建立及仿真实现 |
2.5.1 二维雷电先导分形模型 |
2.5.2 三维雷电先导分形模型 |
2.6 本章小结 |
3 绝缘子串雷电冲击闪络判据及 DE 模型研究 |
3.1 概述 |
3.2 传统 DE 法的理论基础 |
3.3 DE 法关键参数的选取 |
3.3.1 DE 法关键参数对伏秒特性重构曲线的影响 |
3.3.2 基于最小 DE*标准差率的参数取值法及模型验证 |
3.4 220kV、500kV 线路绝缘子伏秒特性试验及改进 DE 法的应用 |
3.5 本章小结 |
4 输电线路绕击概率统计特性及绕击耐雷性能评估方法研究 |
4.1 概述 |
4.2 输电线路绕击概率分布规律研究 |
4.2.1 输电线路屏蔽失效宽度的绕击概率统计特性研究 |
4.2.2 输电线路屏蔽失效空间的绕击概率分布规律研究 |
4.3 输电线路绕击耐雷性能评估方法的改进 |
4.3.1 线路绕击率评估方法 |
4.3.2 线路绕击闪络率评估方法 |
4.4 本章小结 |
5 雷电先导分形模型的验证及其绕击耐雷性能评估方法的应用 |
5.1 概述 |
5.2 雷电先导分形模型及其绕击耐雷性能评估方法的验证 |
5.2.1 基于雷击线路模拟试验的线路屏蔽空间绕击概率分布规律验证 |
5.2.2 广东省 500kV 超高压输电线路绕击率的计算验证 |
5.2.3 日本 1000kV 同塔双回线路各相导线绕击比例计算验证 |
5.3 雷电先导分形模型的应用 |
5.3.1 本文计算所采用雷电参数 |
5.3.2 高海拔地区 220kV 及 500kV 输电线路绕击耐雷性能评估 |
5.3.3 特高压输电线路绕击耐雷性能评估 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目 |
(4)交流特高压输电线路电磁环境的仿真计算(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外关于特高压电网电磁环境的研究现状 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究概况 |
1.2.3 国内外对于特高压输电线工频电磁场的限值 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 输电线工频电磁场数值计算方法 |
2.1 四种常用的电磁场数值计算方法简介和比较 |
2.2 模拟电荷法 |
2.2.1 模拟电荷法的理论基础和应用步骤 |
2.2.2 模拟电荷法电位系数的计算 |
2.3 本章小结 |
第三章 特高压输电线路工频电场建模仿真和影响因素分析 |
3.1 交流特高压输电线路的工程近似 |
3.2 特高压输电线三维工频电场的计算 |
3.2.1 模拟电荷法在三维场中的应用 |
3.2.2 交流特高压输电线路三维工频电场的计算 |
3.3 交流特高压输电线路工频电场的计算模型 |
3.3.1 模拟电荷法计算交流特高压输电线工频电场的步骤 |
3.3.2 1000kV 交流特高压输电线路工频电场的仿真分析 |
3.4 特高压交流输电线周围空间工频电场的影响因素分析 |
3.4.1 1000kV 交流特高压输电线的离地高度对工频电场的影响 |
3.4.2 1000kV 交流特高压输电线分裂间距对工频电场的影响 |
3.4.3 1000kV 交流特高压输电线路相间距离对工频电场的影响 |
3.4.4 1000kV 交流特高压输电线子导线半径对工频电场的影响 |
3.4.5 1000kV 交流特高压输电线相导线的分裂数对工频电场的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 交流特高压输电线路工频磁场的仿真和分析 |
4.1 交流特高压输电线路工频磁场的计算和仿真 |
4.2 交流特高压输电线路工频磁场主要影响因素的分析 |
4.2.1 1000kV 交流特高压输电线的离地高度对工频磁场的影响 |
4.2.2 1000kV 交流特高压输电线的相间距离对工频磁场的影响 |
4.2.3 1000kV 交流特高压输电线中流过的电流对工频磁场的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 论文的主要工作以及总结 |
5.2 下一步的研究工作 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的科研成果 |
附录 部分仿真程序 |
(5)高压输电线路除冰机器人视觉控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
目录 |
第1章 绪论 |
1.1 论文的研究背景及意义 |
1.1.1 输电线路覆冰的危害 |
1.1.2 电网覆冰灾害的发展趋势 |
1.1.2.1 输电线路覆冰直接原因 |
1.1.2.2 电网覆冰灾害逐年增多的原因分析 |
1.1.3 研制输电线路除冰机器人的意义 |
1.2 输电线路机器人国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究概况 |
1.3 机器人视觉控制方法的研究现状 |
1.3.1 机器视觉在机器人中的应用 |
1.3.2 典型机器人视觉控制算法 |
1.3.2.1 PID控制法 |
1.3.2.2 基于逆雅可比矩阵的控制 |
1.3.2.3 图像差法 |
1.3.2.4 状态空间法 |
1.3.2.5 任务函数法 |
1.3.2.6 自适应控制法 |
1.3.2.7 神经网络法 |
1.4 项目来源及本文的主要研究内容 |
第2章 除冰机器人视觉伺服控制基础 |
2.1 引言 |
2.2 除冰机器人工作环境分析 |
2.3 除冰机器人本体结构与控制分析 |
2.3.1 两臂式除冰机器人设计方案 |
2.3.2 三臂除冰机器人的设计方案 |
2.3.3 除冰机器人总体控制方案 |
2.4 除冰机器人运动学分析与建模 |
2.4.1 除冰机器人运动学分析研究内容 |
2.4.2 机器人运动学分析的原理与方法 |
2.4.3 基于旋量理论的除冰机器人运动学分析 |
2.4.3.1 除冰机器人正运动学求解 |
2.4.3.2 除冰机器人逆运动学求解 |
2.5 机器人视觉成像原理与参数标定 |
2.5.1 摄像机成像原理 |
2.5.2 标定实验 |
2.6 三臂除冰机器人视觉系统结构和功能 |
2.6.1 三臂除冰机器人视觉系统介绍 |
2.6.2 除冰机器人视觉系统功能分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 基于局部特征的输电线路障碍物识别与定位 |
3.1 引言 |
3.2 图像局部特征匹配算法介绍 |
3.2.1 SIFT、SURF算法发展与应用 |
3.2.2 SURF图像特征计算特点 |
3.3 基于SURF特征的线路环境模板库 |
3.3.1 基于SURF特征模板匹配的图像识别 |
3.3.2 SURF特征提取计算 |
3.4 基于SURF特征的图像匹配算法 |
3.4.1 基于k-d树的最近邻搜索 |
3.4.2 图像特征点聚类 |
3.5 基于单应矩阵的目标定位 |
3.6 图像模板匹配实验与分析 |
3.7 基于单目测距的障碍物距离计算 |
3.7.1 障碍物图像最近点的选择 |
3.7.2 障碍物图像最近点坐标的计算 |
3.7.3 基于图像的障碍物测距原理 |
3.7.4 基于图像的障碍物测距实验与分析 |
3.8 本章小结 |
第4章 基于形状特征的输电线路障碍物识别与定位 |
4.1 引言 |
4.2 除冰机器人工作环境分析 |
4.3 基于障碍物边缘轮廓的识别方法 |
4.4 障碍物图像的边缘检测 |
4.4.1 图像预处理 |
4.4.2 图像二值化处理 |
4.4.3 基于小波模极大值的图像边缘提取算法 |
4.5 障碍物图像的小波矩特征提取 |
4.5.1 图像矩特征的一般表达形式 |
4.5.2 图像小波矩的构造 |
4.5.3 图像小波矩特征的选择与优化 |
4.6 支持向量机分类原理与分类方法 |
4.6.1 SVM分类原理 |
4.6.2 SVM多分类算法 |
4.7 障碍物图像SVM识别实验与分析 |
4.7.1 SVM分类过程 |
4.7.2 实验结果分析 |
4.8 基于结构约束的障碍物检测与定位 |
4.8.1 相线的识别与定位 |
4.8.2 相线快速定位实验 |
4.8.3 障碍物端面圆和椭圆特征识别与定位 |
4.8.3.1 Hough变换对圆检测 |
4.8.3.2 Hough变换对椭圆检测 |
4.8.4 障碍物端面圆和椭圆定位实验 |
4.9 结论 |
第5章 除冰机器人越障视觉伺服控制 |
5.1 引言 |
5.2 除冰机器人越障动作规划 |
5.3 除冰机器人视觉伺服控制方法介绍 |
5.3.1 传统机器人视觉伺服控制方法分析 |
5.3.2 除冰机器人视觉伺服控制方法原理 |
5.4 手臂监控相机对目标的观测与分析 |
5.4.1 手臂监控相机的安装与配置 |
5.4.2 手臂运动与反馈图像特点分析 |
5.5 反馈图像中控制对象的识别与分析 |
5.5.1 导线图像纹理特征分析 |
5.5.2 导线纹理分割方法设计 |
5.5.3 导线区域分割实验 |
5.5.4 图像特征与手臂关节运动之间的关系 |
5.6 基于图像矩特征的视觉伺服控制器设计 |
5.6.1 图像雅克比矩阵常规设计方法 |
5.6.2 图像矩特征在视觉伺服中的应用 |
5.6.3 图像矩特征计算及其特点分析 |
5.6.4 基于图像矩特征的视觉伺服控制器设计 |
5.6.5 矩特征视觉伺服控制器存在问题的分析 |
5.7 基于神经网络的图像视觉伺服控制器设计 |
5.7.1 神经网络视觉伺服控制器的优点 |
5.7.2 小波神经网络视觉伺服控制器的结构设计 |
5.8 本章小结 |
第6章 高压输电线路除冰机器人的研制与实验 |
6.1 引言 |
6.2 除冰机器人本体的设计与开发 |
6.2.1 三臂式除冰机器人本体的设计与开发 |
6.3 除冰机器人控制系统设计 |
6.3.1 主控计算机的选择与设计 |
6.3.2 传感器模块 |
6.3.3 电源模块 |
6.3.4 无线通信模块 |
6.3.5 运动控制模块 |
6.4 模拟导线的除冰分析与试验 |
6.4.1 线路覆冰的特点 |
6.4.2 线路覆冰的力学分析计算 |
6.4.3 导线模拟覆冰的切削实验 |
6.4.4 模拟除冰结果分析 |
6.5 除冰机器人电机控制与调试 |
6.5.1 电机控制相关硬件选型 |
6.5.2 电机控制工作模式 |
6.5.3 基于PMAC的电机控制 |
6.5.4 电机调试方法 |
6.6 除冰机器人在线工作调试 |
6.6.1 上线准备工作 |
6.6.2 在线越障和除冰实验 |
6.7 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
附录B 博士期间所获专利、奖励、参与科研项目 |
附录C 除冰机器人接近觉传感器 |
(6)输变电作业安全预警用工频电场传感器设计与检测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输变电线路工频电场分布的数值计算研究现状 |
1.2.2 工频电场测量技术研究现状 |
1.2.3 输变电作业安全预警设备研究现状 |
1.3 本文的主要内容 |
1.4 本章小结 |
第二章 输变电线路工频电场分布仿真分析 |
2.1 引言 |
2.2 模拟电荷法计算输电线电场分布 |
2.2.1 工频电场的特性 |
2.2.2 模拟电荷法计算原理 |
2.2.3 输电线路电场分析的数学模型建立 |
2.2.4 500 kV高压输电线路电场分布实例计算 |
2.3 用COMSOL对输电线路电场分布的仿真分析 |
2.3.1 COMSOL仿真软件简介 |
2.3.2 不同电压等级下的高压输电线路电场仿真 |
2.3.3 不同架线形式下的高压输电线路电场仿真 |
2.3.4 高压输电线路电场仿真App的开发 |
2.3.5 110kV电力铁塔周围电场分布仿真 |
2.4 变电站空间电场分布的COMSOL仿真分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 工频电场传感单元设计与研究 |
3.1 引言 |
3.2 传感单元测量原理 |
3.3 传感单元结构与参数设计 |
3.3.1 传感单元的结构设计 |
3.3.2 传感单元结构参数设计 |
3.4 不同参数的传感单元测试分析 |
3.4.1 传感单元特性测试分析 |
3.4.2 传感单元取样电容的匹配与测试分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 工频电场传感器系统研究 |
4.1 引言 |
4.2 传感器系统的整体设计 |
4.3 前端放大电路 |
4.4 带通滤波电路 |
4.5 全波整流电路 |
4.6 实验测试与验证 |
4.7 本章小结 |
第五章 工频电场传感器的试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 工频电场传感器的标定 |
5.3 传感器性能对比试验 |
5.4 空间场源方向识别方法研究 |
5.4.1 场源方向识别装置结构设计 |
5.4.2 场源方向计算原理 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 本文的创新点 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 本人攻读硕士期间发表的学术论文及参与的科研项目与竞赛 |
(7)基于分布式电流检测的复杂输电线路行波故障定位方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 输电线路故障测距研究背景 |
1.2 输电线路故障定位研究现状 |
1.2.1 阻抗法 |
1.2.2 行波法 |
1.2.3 固有频率法 |
1.3 复杂输电线路故障定位研究现状 |
1.3.1 架空线-电缆混合线路 |
1.3.2 带多分支的输电线路 |
1.4 本论文主要工作及创新点 |
1.4.1 本文的创新点 |
1.4.2 本文的主要研究内容 |
第二章 双端电源线路故障定位 |
2.1 输电线路故障等效模型 |
2.2 行波的折反射 |
2.3 三相电流解耦与相模变换矩阵 |
2.3.1 无损线路解耦 |
2.3.2 有损线路解耦 |
2.3.3 均匀换位线路解耦 |
2.4 分布电流检测方法在双端网络中的应用 |
2.4.1 基于分布式电流检测的行波故障定位系统 |
2.4.2 基于皮尔逊相关系数的故障区间识别方法 |
2.4.3 行波波速精确计算 |
2.4.4 故障定位算法步骤 |
2.5 仿真验证 |
2.6 本章小结 |
第三章 架空线-电缆混合线路故障定位 |
3.1 线缆混合线路模型 |
3.2 混合线路行波传播路径分析 |
3.2.1 A型行波传播路径分析 |
3.2.2 B型行波传播路径分析 |
3.3 基于分布式电流检测的A型混合线路故障定位 |
3.3.1 故障区间识别方法 |
3.3.2 A型混合线路的行波波速精确计算方法 |
3.3.3 基于分布式电流检测的A型混合线路故障定位算法步骤 |
3.3.4 仿真验证 |
3.4 基于分布式电流检测的B型混合线路故障定位 |
3.4.1 B型混合线路故障区间识别方法 |
3.4.2 B型混合线路的行波波速精确计算方法 |
3.4.3 基于分布式电流检测的B型混合线路故障定位算法步骤 |
3.4.4 仿真验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 多分支输电线路故障定位 |
4.1 多分支线路模型 |
4.2 多分支均一架空线路故障定位 |
4.2.1 基于时间差矩阵的多分支架空线路故障区间识别 |
4.2.2 多分支架空线路故障行波波速计算方法 |
4.2.3 基于故障分支中点电流的多分支架空线路故障定位方法 |
4.2.4 仿真验证 |
4.3 带电缆的多分支线路故障定位 |
4.3.1 带电缆的多分支线路故障区间识别 |
4.3.2 只含有第一类电缆分支的多分支线路故障定位方法 |
4.3.3 含有第二类电缆分支的多分支线路故障定位方法 |
4.3.4 仿真验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于分布式电流检测故障定位系统的设计和实现 |
5.1 基于分布式电流检测的故障定位系统工作原理 |
5.2 故障定位系统硬件设计 |
5.2.1 感应取电模块设计 |
5.2.2 故障电流检测模块设计 |
5.3 故障定位系统软件设计 |
5.3.1 软件登录与线路工况查询 |
5.3.2 故障查询与报警 |
5.3.3 软件系统管理 |
5.4 基于分布式电流检测的复杂输电线路定位系统应用 |
5.4.1 现场安装 |
5.4.2 应用分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
参与科研项目及所获奖励 |
(8)同杆并架线路继电保护与故障测距新技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 同杆并架线路继电保护技术的研究现状及发展 |
1.3 同杆并架线路故障测距技术的研究现状及发展 |
1.4 论文的主要工作及章节安排 |
2 同杆并架线路参数计算方法与对称性研究 |
2.1 引言 |
2.2 输电线路参数计算基本原理 |
2.3 同杆并架线路的参数计算 |
2.4 算法验证 |
2.5 同杆并架线路参数对称性分析 |
2.6 本章小结 |
3 同杆并架线路数字仿真系统与物理模型构建方法研究 |
3.1 引言 |
3.2 同杆并架线路数字仿真平台构建方法 |
3.3 同杆并架线路物理模型构建方法 |
3.4 物理模型的研制与验证 |
3.5 本章小结 |
4 同杆并架线路新型电流差动保护方案的研究 |
4.1 引言 |
4.2 同杆并架双回线运行方式对分布电容参数影响分析 |
4.3 基于实时计算正、负序电容参数的新型差动保护方案 |
4.4 数字仿真分析 |
4.5 动模试验分析 |
4.6 本章小结 |
5 同杆并架线路自适应重合闸技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 不带并联电抗器的同杆并架线路自适应重合闸方案 |
5.3 带并联电抗器的同杆并架自适应重合闸方案 |
5.4 数字仿真与动模试验分析 |
5.5 本章小结 |
6 同杆并架线路故障测距方案研究 |
6.1 引言 |
6.2 非全程同杆并架线路原型与建模 |
6.3 现有测距方案应用于非全程同杆并架线路的误差分析 |
6.4 非全程同杆并架线路故障测距方案 |
6.5 数字仿真分析 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结 |
7.1 论文取得的研究成果 |
7.2 下一步研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 1 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
附录 2 作者在攻读博士学位期间主要的科研工作 |
(9)高压输电线路巡检图像缺陷检测算法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 高压输电线路巡检研究现状 |
1.2.2 高压输电线路缺陷检测研究现状 |
1.3 本文主要工作 |
1.4 本文结构安排 |
第二章 相关技术概述 |
2.1 目标检测基本原理及常用方法 |
2.2 高压输电线路缺陷检测经典算法 |
2.3 本章小结 |
第三章 高压输电线路鸟巢检测算法 |
3.1 引言 |
3.2 算法基本思想 |
3.2.1 鸟巢和铁塔的特性 |
3.2.2 本章算法框架 |
3.3 基于组合特征和级联分类器的高压输电线路鸟巢检测算法 |
3.3.1 鸟巢疑似区域检测 |
3.3.2 组合特征提取 |
3.3.3 级联分类器设计 |
3.4 实验结果及分析 |
3.4.1 不同算法的比较 |
3.4.2 性能比较实验 |
3.5 本章小结 |
第四章 高压输电线路防震锤检测算法 |
4.1 引言 |
4.2 基于组合特征和级联分类器的高压输电线路防震锤检测算法 |
4.2.1 算法基本思想 |
4.2.2 防震锤疑似区域检测 |
4.2.3 组合特征提取 |
4.2.4 级联分类器设计 |
4.2.5 实验结果及分析 |
4.3 基于深度学习的高压输电线路防震锤检测算法 |
4.3.1 预处理 |
4.3.2 防震锤检测模型的设计 |
4.3.3 实验结果及分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 工作总结 |
5.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
详细摘要 |
(10)山火灾害下电网输电线路跳闸风险评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 输电线路火跳闸机理 |
1.2.2 线路走廊山火监测与模拟 |
1.2.3 电网连锁跳闸故障机理 |
1.2.4 现有研究中存在的问题 |
1.3 本文的主要工作 |
第2章 电网自然灾害风险及预防基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 电网典型自然灾害 |
2.2.1 覆冰灾害 |
2.2.2 雷电灾害 |
2.2.3 地震灾害 |
2.2.4 台风灾害 |
2.2.5 其他灾害 |
2.3 电网自然灾害风险评估与管理 |
2.4 电网自然灾害故障预警与防治 |
2.5 本章小结 |
第3章 山火条件下线路跳闸机理与规律 |
3.1 引言 |
3.2 跳闸机理研究 |
3.3 山火分布规律 |
3.4 输电线路走廊山火预警技术 |
3.5 本章小结 |
第4章 输电线路山火跳闸概率实时分析 |
4.1 引言 |
4.2 火点动态亮温阈值判识技术 |
4.3 三重嵌套微地形精细化气象因子计算模式 |
4.4 线路跳闸概率模型 |
4.4.1 降水因子 |
4.4.2 地表植被因子 |
4.4.3 山火蔓延因子 |
4.4.4 线路闪络跳闸因子 |
4.5 综合分析流程 |
4.6 算例分析 |
4.6.1 某220kV输电线路山火跳闸分析 |
4.6.2 某500kV输电线路山火跳闸分析 |
4.6.3 湖南省春节期间山火跳闸分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 山火灾害下电网输电线路关键性评估 |
5.1 引言 |
5.2 超效率数据包络分析模型 |
5.2.1 数据包络分析 |
5.2.2 SEDEA模型的基本原理 |
5.3 关键线路评估指标 |
5.3.1 线路静态运行指标 |
5.3.2 电网影响指标 |
5.4 线路关键性评价方法 |
5.5 算例分析 |
5.5.1 算例1分析 |
5.5.2 算例2分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 山火灾害下电网故障风险分析及应对措施 |
6.1 引言 |
6.2 基于博弈思想的电网山火故障应对策略 |
6.3 基于火点动态阈值判识的山火应急处置方法 |
6.3.1 模型介绍 |
6.3.2 算例分析 |
6.4 基于需求侧响应的负荷转移策略 |
6.4.1 负荷最优转移模型 |
6.4.2 自回归积分滑动平均模型 |
6.4.3 基于ARIMA模型的负荷转移策略 |
6.4.4 算例分析 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
四、简化高压输电线计算机距离保护计算的方法(论文参考文献)
- [1]基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究[D]. 彭湃. 广东工业大学, 2016(10)
- [2]输电断面识别及多源信息保护控制协调策略研究[D]. 王紫琪. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]雷电先导分形模型及线路耐雷性能评估方法的研究[D]. 李建标. 重庆大学, 2012(02)
- [4]交流特高压输电线路电磁环境的仿真计算[D]. 赵雨. 武汉理工大学, 2014(04)
- [5]高压输电线路除冰机器人视觉控制方法研究[D]. 曹文明. 湖南大学, 2014(12)
- [6]输变电作业安全预警用工频电场传感器设计与检测研究[D]. 范良进. 昆明理工大学, 2019(04)
- [7]基于分布式电流检测的复杂输电线路行波故障定位方法研究[D]. 丁佳立. 上海交通大学, 2019(06)
- [8]同杆并架线路继电保护与故障测距新技术研究[D]. 邓星. 华中科技大学, 2012(08)
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