劉主光,諸加榮,應(yīng)偉俊,劉 浩,許 濤

(1.浙江圖盛輸變電工程有限公司溫州科技分公司;2.溫州圖盛控股集團(tuán)有限公司;3.福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;4.福建天巡通航科技有限公司)

為了能夠穩(wěn)定、持續(xù)地為人們生產(chǎn)、生活提供電力能源,就必須保證輸電線路的運行安全。樹障是當(dāng)前輸電線路故障發(fā)生的關(guān)鍵因素,提前發(fā)現(xiàn)樹障隱患、解決樹木對線路的影響問題是當(dāng)前電力巡檢人員需要關(guān)注的重點問題。目前,許多地區(qū)電力巡檢模式逐漸向著智能化方向轉(zhuǎn)變,無人機(jī)巡檢逐漸應(yīng)用于架空輸電線路的巡檢當(dāng)中。在巡檢過程中,利用無人機(jī)操作方便、體積小、速度快、成本低的特點,巡檢人員能夠大大降低工作難度,實現(xiàn)快速清理樹障隱患的目的?，F(xiàn)在,我國智慧電網(wǎng)建設(shè)也要求巡檢工作向著人機(jī)協(xié)同的方面轉(zhuǎn)變。

李澤文等著、科學(xué)出版社出版的《輸電線路故障電壓行波定位與保護(hù)技術(shù)》是一本專門介紹輸電線路故障判斷與保護(hù)的書籍。該書針對廣域電網(wǎng)故障行波檢測、網(wǎng)絡(luò)定位和同步時鐘等關(guān)鍵理論技術(shù)展開了深入研究,通過對實際問題進(jìn)行分析,構(gòu)建了基于電壓行波的廣域電網(wǎng)故障保護(hù)與定位理論體系。該體系不僅突破了互感器信號傳變的非線性與帶寬局限,還論述了時空多尺度故障信息深層挖掘技術(shù),實現(xiàn)了對線路故障多特征量提取。其次,提出了故障行波定位同步時鐘誤差在線監(jiān)測與修正的方法,通過天地網(wǎng)三源互補(bǔ)授時的分布自治式廣域時間同步技術(shù),實現(xiàn)了對故障信號的廣域同步測量。最后,作者還分析了突破單元式行波故障定位模式,提出了多信息融合動態(tài)干擾辨識、波速在線測量和定位裝置的優(yōu)化配置方法,顯著提高了故障定位精度和可靠性。

該書分為8個章節(jié),第一章為緒論,概述了輸電線路的故障行波問題,闡述了相關(guān)保護(hù)技術(shù)發(fā)展的歷程;第二章,對電網(wǎng)故障行波傳播特性進(jìn)行了深入分析,對故障行波的產(chǎn)生與傳播、影響行波在電網(wǎng)中傳播的主要因素、電網(wǎng)故障行波傳播分析等問題進(jìn)行了深入研究;第三章,介紹了電網(wǎng)故障行波提取的主要問題,對互感器的行波傳播特性分析的問題、 CVT接地線上提取行波方法、變壓器外殼接地線上提取行波方法進(jìn)行了論述;第四章,介紹了輸電線路中電網(wǎng)故障行波的分析與辨識方法,如基于小波分析的行波波頭檢測、基于希爾伯特-黃算法的行波波頭檢測、基于Kalman濾波算法的行波波頭檢測等;第五章,對點位故障行波的反演技術(shù)進(jìn)行了研究,論述了行波傳感器特性測試與建模問題,提出了一些反演技術(shù),如基于SR-D算法的行波反演、基于Tikhonov正則化的行波反演、EMD結(jié)合維納濾波的行波反演等;第六章,介紹了電網(wǎng)廣域時鐘同步技術(shù)的相關(guān)問題;第七章,解答了電網(wǎng)故障行波定位方法,如通過行波定位網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,對電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖進(jìn)行簡化處理,對故障行波進(jìn)行定位,還提出了網(wǎng)絡(luò)簡化方法應(yīng)用于實際網(wǎng)絡(luò)的方式;第八章,對電網(wǎng)故障行波保護(hù)方法進(jìn)行了研究。

我國國土面積遼闊,高壓輸電線路輸送距離長,輸電線路多暴露在曠野,發(fā)生故障后難以及時進(jìn)行處理,并且,城市輸電線路也易發(fā)生故障。在日常的輸電線路故障排查與處理中,大多數(shù)故障點通常由巡線人員沿線路查找,查巡時間長,定位困難;故障如果不能及時清除,易導(dǎo)致多重故障,引發(fā)大面積停電,在冰災(zāi)、地震、臺風(fēng)等情況下,嚴(yán)重危及電網(wǎng)運行,影響社會穩(wěn)定。在此情況下,利用無人機(jī)進(jìn)行巡檢,以人機(jī)協(xié)同的方式進(jìn)行故障排查與處理,能夠大大降低故障點排查難度,并且能夠在巡查中第一時間發(fā)現(xiàn)樹障等問題,及時進(jìn)行清障處理,避免發(fā)生輸電線路故障。

基于無人機(jī)點云圖像深度學(xué)習(xí)的架空輸電線路樹障清理預(yù)測技術(shù)不同于傳統(tǒng)的衛(wèi)星或航空拍攝測量,無人機(jī)能夠在傾斜角度對樹障問題進(jìn)行多角度拍攝,并根據(jù)圖像處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、坐標(biāo)系的精確計算,對樹障進(jìn)行定位、三維還原,幫助巡檢人員了解樹障問題的實際情況。在無人機(jī)巡檢的過程中,無人機(jī)的控制系統(tǒng)是智能化、自動化的。許多無人機(jī)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)多場景、自動化巡檢,人工操作難度直線下降,巡檢作業(yè)的安全風(fēng)險大大降低。其次,基于無人機(jī)點云圖像深度學(xué)習(xí)的架空輸電線路樹障清理預(yù)測技術(shù)是以無人機(jī)智能控制算法為核心,根據(jù)實際巡檢的需求,內(nèi)置手動飛行、樹障巡視、通道精細(xì)化巡視、正攝傾斜攝影等智能學(xué)習(xí)系統(tǒng),在滿足不同應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)采集需求的同時,主動學(xué)習(xí)、精準(zhǔn)測算,對可見光的樹障進(jìn)行智能分析,實現(xiàn)輸電線路無人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)的智能化分析。

《輸電線路故障電壓行波定位與保護(hù)技術(shù)》一書內(nèi)容豐富,專業(yè)性強(qiáng)。作者在分析輸電線路故障分析的過程中,對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入探究,為無人機(jī)點云圖像深度學(xué)習(xí)的架空輸電線路樹障清理預(yù)測技術(shù)的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ),也為我國輸電線路的安全運行提供了保障。