架空输电线路覆冰状态评估模糊专家系统
智能电网输电线路状态在线监测标准系统
智能电网输电线路状态监测系统 王孝敬（西安方舟智能监测技术有限公司） 一系统简介 随着电力建设的迅速发展，电网规模的不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多。作为电力输送纽带的输电线路具有分散性大、距离长、难以巡视及维护等特点，因此对输电线路本体及周边环境以及气象参数进行远程监测成为一项迫切工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 BOOM-OLMS系列输电线路状态监测系统利用光纤传感技术、电子测量技术、无线通讯技术、太阳能新能源技术、软件技术对导线覆冰、导线温度、导线弧垂、导线微风振动、导线舞动、次档距震荡、导线张力、绝缘子串风偏（倾斜）、杆塔应力分布、杆塔倾斜、杆塔振动、杆塔基础滑移、绝缘子污秽、环境气象、图像（视频）、杆塔塔材被盗等进行监测。 系统主要包含以下几种类型监测装置，各装置的功能可独立使用，也可自由组合。
二系统技术介绍 1、系统设计遵循技术标准 （1）Q/GDW 242-2010《输电线路状态监测装置通用技术规范》（2）Q/GDW 243-2010《输电线路气象监测装置技术规范》 （3）Q/GDW 244-2010《输电线路导线温度监测装置技术规范》（4）Q/GDW 245-2010《输电线路微风振动监测装置技术规范》（5）Q/GDW 554-2010《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》（6）Q/GDW 555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》（7）Q/GDW 556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》（8）Q/GDW 557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 （9）Q/GDW 558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》（10）Q/GDW 559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》（11）Q/GDW 560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》（12）Q/GDW 561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》（13）Q/GDW 562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》（14）Q/GDW 562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 （15）GB 191 包装储运图示标志 （16）GB 2314 电力金具通用技术条件 （17）GB 2887—2000 电子计算机场地通用规范 （18）GB 4208—93 外壳防护等级（IP代码） （19）GB 6388 运输包装图示标志
故障诊断专家系统及其发展
综述与评论 计算机测量与控制.2008.16(9) C omputer Measurement &Control 1217 中华测控网https://www.wendangku.net/doc/8716058106.html, 收稿日期:2008-06-08; 修回日期:2008-07-16。 作者简介:安茂春(1967-),山东莱阳人,副研究员,主要从事测试与故障诊断技术的管理工作。 文章编号:1671-4598(2008)09-1217-03 中图分类号:TP182 文献标识码:A 故障诊断专家系统及其发展 安茂春 (北京系统工程研究所,北京 100101) 摘要:文章对主要的故障诊断专家系统进行了系统的归纳和分类,主要关注故障诊断专家系统在军事领域的应用;重点讨论了基于规则的诊断专家系统、基于模型的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统的技术要点、发展现状、优缺点及其在军事方面的应用;最后,对该学科的发展做出了预测,指出基于多种模型结合的诊断专家系统、分布式诊断专家系统、实时诊断专家系统是今后的发展方向。 关键词:专家系统;故障诊断;军事应用;基于规则推理;建模技术;人工神经网络;模糊推理;基于事例推理 A Survey on Fault Diagnosis Expert Systems An M ao chun (Beijing Institute o f System and Eng ineering ,Beijing 100101,China) Abstract:In this article w e present a s urvey of fault diagnosis expert system s,and categorize them into 5different types according to know ledge organiz ation m ethod and reasoning m ech anis m,w hich are ru le-b as ed fault diagn osis expert system,model-based fault diagnosis ex pert system,n eural netw ork fault diagnosis exp ert sy stem,fuz zy fault diagn osis expert system and cas e-based fault diagn os is expert sys -tem,for each type w e describ e its techn ical pr op erties,curren t status,ad vantag es and disadvantages,and application s in military field.At the end of th is article,w e point out that hybrid model-based,distributed and real-time diagnosis expert sys tems are fu tu re direction s. Key words:ex pert sys tem;fault diagnosis ;military application;rule -b as ed reasoning;modelin g;artificial neural netw or k;fuzzy reasonin g;ease-b as ed reasoning 1 故障诊断专家系统及其分类 专家系统(Ex per t Sy st em,ES)是人工智能技术(A rt if-i cial I ntelligence,A I)的一个重要分支,其智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。专家系统必须包含领域专家的大量知识,拥有类似人类专家思维的推理能力,并能用这些知识来解决实际问题。 故障诊断技术是一门应用型边缘学科,其理论基础涉及多门学科,如现代控制理论、计算机工程、数理统计、模糊集理论、信号处理、模式识别等。故障诊断的任务是在系统发生故障时,根据系统中的各种量(可测的或不可测的)或其中部分量表现出的与正常状态不同的特性,找出故障的特征描述并进行故障的检测与隔离。 故障诊断专家系统是将专家系统应用到故障诊断之中,可以利用领域知识和专家经验提高故障诊断的效率[1]。目前专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛,如美空军研制的用于飞机喷气发动机故障诊断专家系统XM AN [2],N A SA 与M IT 合作开发的用于动力系统诊断的专家系统,英国某公司为英美军方开发的直升机发动机转子监控与诊断专家系统[3]等,此外在电力、机械、化工、船舶等许多领域中也大量应用了故障诊断专家系统。 根据知识组织方式与推理机制的不同,可将目前常用的故障诊断专家系统大致分为基于规则的诊断专家系统、基于模型 的诊断专家系统、基于人工神经网络的诊断专家系统、基于模糊推理的诊断专家系统和基于事例的诊断专家系统。 2 故障诊断专家系统对比分析 2 1 基于规则的诊断专家系统 在基于规则的诊断专家系统中,领域专家的知识与经验被 表示成产生式规则,一般形式是:if<前提>then<结论>其中前提部分表示能与数据匹配的任何模型,结论部分表示满足前提时可以得出的结论。基于规则的推理是先根据推理策略从规则库中选择相应的规则,再匹配规则的前提部分,最后根据匹配结果得出结论。 基于规则的诊断知识表达方式直观、形式统一,在求解小规模问题时效率较高,并且具有易于理解与实现的优点,因而取得了一定成功。20世纪90年代,国外在军用水压系统、电力供应网络等方面进行了应用。 但是,对于复杂系统,所观测到的症状与对应的诊断之间的联系是相当复杂的,通过归纳专家经验来获取规则有着相当的难度,且诊断时只能对事先预想到的并能与规则前提匹配的事件进行推理,存在知识获取的瓶颈问题。2 2 基于模型的诊断专家系统 在基于模型的诊断专家系统中,领域专家的专业知识包含在建立的系统模型中,这种基于模型的诊断更多地利用系统的结构、功能与行为等知识。相比基于规则的诊断专家系统,这种诊断方式能够处理预先没有想到的情况,并且可能检测到系统存在的潜在故障。这类系统的知识库相对容易建立并且具有一定的灵活性,已应用于航天器动力燃烧系统故障诊断等方面。
浅谈输电线路冰害事故及原因
浅谈输电线路冰害事故及原因 【摘要】近年来，由于输电线路上覆冰引起的线路断线频繁发生，对电力系统的安全运行以及经济损失造成了巨大的影响。本文主要从输电线路发生覆冰的原因以及影响覆冰的不同因素等角度出发，提出了些许防止冰害事故的技术措施。 【关键词】输电线路；事故；覆冰；防治 1.引言 据统计，2003年电网有500kV的输电线路是因覆冰导致的线路跳闸有12次，因覆冰产生的事故有7次，其主要发生在我国的西北、华东、东北地区。2005年全网220kV及以上的输电线路因覆冰舞动而引起的跳闸有98起。覆冰事故引起的输电线路故障已经严重影响到了电力系统的安全运行，电网供电的可靠性也被冰害事故严重威胁着 2.冰害事故的主要类型以及原因分析 2008年我省由于受到雨雪冰冻灾害使得110kV输电线路有83处倒杆，18处倒塔。60处杆塔偏斜受到损坏，49处杆塔横担的部件弯曲折断，421处地、导线发生断线；35kV电路中受损的线路长度约为273千米；10kV线路中16935处杆塔受损，受损的线路长度约3615千米，0.4kV受损的台区约2551个，损坏的配变台区约680台，8992处电杆基受损，线路受损的总长度约2300千米。 2.1冰害事故的成因分析 通过长期对覆冰的分析和观测，我国输电线路的覆冰事故发生原因可以归纳成以下几点： ①对输电线路的覆冰规律在认识方面不足，设计线路时，线路选择的路径不合理，缺乏抗冰害经验，使得冰害的事故时常发生； ②有些设计的输电线路抗冰厚度比实际的覆冰值要低，当遭遇严重的覆冰时，就会发生覆冰事故； ③某些输电线路在重冰区，虽然具有一定抗冰的能力，但因为气候十分恶劣，某些环节依然较薄弱，当遇到恶劣的气候条件，输电线路的电气和机械性能降低，导致覆冰事故。 2.2冰害事故的类型 输电线路形成覆冰通常是在初春或严冬的季节，当气温下降到-5摄氏度到0摄氏度，且风速在3到15米每秒时，若遇到了雨夹雪或大雾，首先在输电线的路上将会形成雨淞，这个时候若是天气突然变冷，出现了雨雪天气时，雪和冻雨就在粘结强度比较高的雨淞上面开始迅速地增长，最后形成了较为厚的冰层。2008年我省的轻冰区主要多为110kV的线路，据统计，该区110kV输电线按照5毫米冰区所设计的，但实际的覆冰厚度约达60毫米左右，局部地区覆冰80毫米以上。巡视110kV线路的跳闸故障时，测得地、导线覆冰的直径约200毫米左右，通过观察拉线覆冰的情况，覆冰的结构以雾凇夹雪为主，相对的密度是0.4到0.6覆冰的厚度折算为40到60毫米。之后通过对其的运行与观察，发现该区110kV每年都会发生覆冰，其厚度为50毫米左右。但是该区最大的设计覆冰厚度约20毫米，因此输电线路覆冰所导致的事故主要有以下几种： 2.2.1覆冰导线舞动事故 导致输电线路跳闸以及停电，甚至发生断线倒塔等严重的事故。舞动时有可能会导致相间闪络，对导线、地线以及金具等一些部件造成损坏。 2.2.2绝缘子冰闪事故 当冰中所参杂的污秽等一些导电的杂质更容易导致冰闪事故的发生，而且覆冰还会改变绝缘子电场的分布，就是能够将覆冰可看作为是一种比较特殊的参杂物。
输电线路覆冰在线监测系统的研究现状
输电线路覆冰在线监测系统的研究现状 【摘要】输电线路覆冰会影响电网的安全稳定运行，国内外对于输电线路覆冰在线监测进行了很多研究，笔者旨在分析当前输电线路覆冰过程的一些研究模型及国内外覆冰导线状态检测技术的研究现状，根据其应用情况和存在的不足，提出了相应的改进措施。 【关键词】输电线路；覆冰；在线监测 1 输电线路覆冰的原因、分类及危害 1.1 输电线路覆冰的分类与原因 导线覆冰是一种随机发生、不能人为控制的自然现象。线路覆冰按冻结性质可分为雨淞、混合冻结、雾淞和冻雪等四种，其形成的气象条件各有差别，覆冰形成的密度和厚度还与架空线路的高度、线径、方向、档距及当地的地形和海拔高度均有关系。一旦空气湿度及温度达到一定条件，借助风力的作用，这些空气中的水滴就会被吹向输电线路，慢慢地就会造成大面积的输电导线覆冰。 1.2 输电线路覆冰的危害 输电线路一旦覆冰，将会产生诸多难以弥补的危害，严重影响人们的正常生产、生活。 （1）造成杆塔损坏甚至折断。输电线路上的导线覆冰超过一定厚度，会使杆塔压力承载超重，一旦超过临界值，有可能导致杆塔倾斜甚至折断。 （2）导线跳跃，短路跳闸，供电中断。在输电线路中，有一些导线是垂直排列的，如果下面的输电导线先行脱落覆冰，会引起下层导线跳跃，造成供电系统短路，形成跳闸。 （3）导线下垂，引发接地事故。一般遭受覆冰灾害时，输电线路不同导线段的覆冰厚度是不同的，这样就会引起导线不同程度的下垂，绝缘子串将会随之倾斜，有可能引发接地事故。 2 输电线路覆冰在线监测系统概述 2.1 输电线路覆冰在线监测技术 在我国，输电线路覆冰情况的检测主要靠人工长途巡查输电导线，这种方式受地理环境、天气状况等因素影响较大，检测效率非常低，而且周期很长。随着科技的进步，我国开始建设500kV高压输电线路，自2008年春节期间发生冰雪灾害之后，我国开始逐步重视输电线路覆冰监测技术的研究与应用，其手段主要
模糊控制的应用
模糊控制的应用 学院实验学院 专业电子信息工程 姓名 指导教师黄静 日期 2011 年 9 月 20 日
在自动控制中，包括经典理论和现代控制理论中有一个共同的特点，即控制器的综合设计都要建立在被控对象准确的数学模型(如微分方程等)的基础上，但是在实际工业生产中，很多系统的影响因素很多，十分复杂。建立精确的数学模型特别困难，甚至是不可能的。这种情况下，模糊控制的诞生就显得意义重大，模糊控制不用建立数学模型，根据实际系统的输入输出的结果数据，参考现场操作人员的运行经验，就可对系统进行实时控制。模糊控制实际上是一种非线性控制，从属于智能控制的范畴。现代控制系统中的的控制能方便地解决工业领域常见的非线性、时变、在滞后、强耦合、变结构、结束条件苛刻等复杂问题。可编程控制器以其高可靠性、编程方便、耐恶劣环境、功能强大等特性很好地解决了工业控制领域普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题，这两者的结合，可在实际工程中广泛应用。 所谓模糊控制，其定义是是以模糊数学作为理论基础，以人的控制经验作为控制的知识模型，以模糊集合、模糊语言变量以及模糊逻辑推理作为控制算法的一种控制。模糊控制具有以下突出特点： (1)模糊控制是一种基于规则的控制，它直接采用语言型控制规则，出发点是现 场操作人员的控制经验或相关专家的知识，在设计中不需要建立被控对象的精确的数学模型，因而使得控制机理和策略易于接受与理解，设计简单，便于应用 (2)由工业过程的定性认识出发，比较容易建立语言控制规则，因而模糊控制对 那些数学模型难以获取，动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。 (3)基于模型的控制算法及系统设计方法，由于出发点和性能指标的不同，容易 导致较大差异；但一个系统语言控制规则却具有相对的独立性，利用这些控制规律间的模糊连接，容易找到折中的选择，使控制效果优于常规控制器。 (4)模糊控制是基于启发性的知识及语言决策规则设计的，这有利于模拟人工控 制的过程和方法，增强控制系统的适应能力，使之具有一定的智能水平。(5)模糊控制系统的鲁棒性强，干扰和参数变化对控制效果的影响被大大减弱， 尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的控制。 由于有着诸多优点，模糊理论在控制领域得到了广泛应用。下面我们就以下示例介绍模糊控制在实际中的应用： 电机调速控制系统见图1，模糊控制器的输入变量为实际转速与转速给定值 ，输出变量为电机的电压变化量u。图2为电机调试之间的差值e及其变化率e c 输出结果，其横坐标为时间轴，纵坐标为转速。当设定转速为2 000r／s时，电机能很快稳定运行于2 000r／s；当设定转速下降到1 000r／s时，转速又很快下降到1 000r／s稳定运行。
智能电网输电线路状态在线监测系统
智能电网·高压输电线路状态在线监测系统 一系统简介 随着国家电力建设的发展，电网规模不断扩大，在复杂地形条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，输电线路的巡检和维护越来越表现出分散性大、距离长、难度高等特点。因此对输电线路本体、周边环境以及气象参数的智能化远程监测成为智能电网改造的重要工作。输电线路在线监测系统是智能电网输电环节的重要组成部分，是实现输电线路状态运行、检修管理、提升生产运行管理精益化水平的重要技术手段。 1、 2、 3、 4、 5、 6、Q/GDW555-2010《输电线路导线舞动监测装置技术规范》 7、Q/GDW556-2010《输电线路导线弧垂监测装置技术规范》 8、Q/GDW557-2010《输电线路风偏监测装置技术规范》 9、Q/GDW558-2010《输电线路现场污秽度监测装置技术规范》 10、Q/GDW559-2010《输电线路杆塔倾斜监测装置技术规范》
11、Q/GDW560-2010《输电线路图像视频监测装置技术规范》 12、Q/GDW561-2010《输变电设备状态监测系统技术导则》 13、Q/GDW562-2010《输变电状态监测主站系统数据通信协议》 14、Q/GDW562-2010《输电线路状态监测代理技术规范》 15、GB191包装储运图示标志 16、GB2314电力金具通用技术条件 17、GB2887—2000电子计算机场地通用规范 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28、 29、振动（正弦） 30、 31、 32、 33、 34、GB/T6593电子测量仪器质量检验规则 35、GB/T7027－2002信息分类和编码的基本原则与方法 36、GB/T9535－1998地面用晶体硅光伏组件设计鉴定和定型 37、GB/T14436工业产品保证文件总则 38、GB/T15464仪器仪表包装通用技术规范 39、GB/T16611—1996数传电台通用规范 40、GB/T16723－1996信息技术提供OSI无连接方式运输服务的协议 41、GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求
诊断专家系统
诊断专家系统 【摘要】 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法。技术及应用系统的一门新的技术科学。该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。其中专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，求解需要专家才能解决的困难问题。 【关键词】计算机，人工智能，专家系统 引言 随着科学技术的发展，装备的结构越来越复杂，功能也越来越完善，自动化程度越来越高，不但同一设备的不同部分之间相互关联，紧密耦合，而且不同设备之间也存在着紧密的联系，在运行过程中形成一个整体。一处故障可能引起一系列连锁反应，导致整个过程不能正常运行，甚至会造成重大的损失。因此，对故障诊断的要求也越来越高。另一方面，人工智能技术近年来得到很大发展，基于知识的故障诊断专家系统已成为当前研究和应用的一个热点。 人工智能又称机器智能，是计算机科学中新兴的一门边缘科学技术，利用计算机模拟人的智能行为、完成能表现出人类智能的任务。故障诊断专家系统是将人类在故障诊断方面的多位专家具有的知识、经验、推理、技能综合后编制成的大型计算机程序，它可以利用计算机系统帮助人们分析解决只能用语言描述、思维推理的复杂问题，扩展计算机系统原有的工作范围使计算机系统有了思维能力，能够与决策者进行“对话”，并应用推理方式提供决策建议，专家系统在故
障诊断领域的应用非常广泛，故障检测与诊断技术与专家系统相结合，使工程的安全性与可靠性得到保证。 1故障诊断专家系统简介 故障诊断专家系统，是指计算机在采集被诊断对象的信息后，综合运用各种规则(专家经验)，进行一系列的推理，必要时还可以随时调用各种应用程序，运行过程中向用户索取必要的信息后，可快速地找到最终故障或最有可能的故障，再由用户来证实。专家系统故障诊断方法 可用下图的结构来说明：它由数据库、知识库、人机接口、推理机等组成。其各部分的功能为： 图1：故障诊断专家系统结构图 (1)数据库数据库通常由动态数据库和静态数据库两部分构成。静态数据库是相对稳定的参数，如设备的设计参数、固有频率等;动态数据库是设备运行中所检测到的状态参数，如工作转速、介质流量、电压或电流等。 (2)知识库存放的知识可以是系统的工作环境、系统知识(反映系统的工作机理及系统结构知识)、设备故障特征值、故障诊断算法、推理规则等，反映系统的因果关系，用来进行故障推理。知识库是专家领域知识的集合。 (3)人机接口人与专家系统打交道的桥梁和窗口，是人机信息的交接点。 (4)被诊断对象 人机接口 数据库 人机推理 结果 知识库
架空输电线路微风振动的危害与防治
架空输电线路微风振动的危害与防治 [摘要]微风振动是一个异常错综复杂和随机性很强的问题，稳定的又比较缓慢的微风是造成导线振动的主要因素。本文首先介绍了微风振动的危害，然后简单分析了影响振动的因素，最后详细谈谈架空输电线路微风振动的防治措施。 【关键词】架空输电线路；微风振动；防治 高压架空输电线路地处旷野，终年受到风、冰和气温变化等气象条件的影响。风的作用除使架空导、地线和杆塔产生垂直于线路方向的水平载荷外，还将引起导、地线的振动。其振动按频率和振幅可分为微风振动和舞动。微风振动的频率较高，约为10～20Hz，而振幅较小，一般很少超过导线的直径，但有时也会达到直径的2～3倍。 一、微风振动的危害 架空输电线路上为了防止微风振动而安装防振锤，如果安装不得当会适得其反。过多地装设防振锤，就像一个集中荷载加在线路上，致使防振锤夹头处出现振动死点，造成断股。线路振动能加速绝缘子老化，这是因为由于线路的振动，必然引起绝缘子及其连接金具一起振动，这种振动往往会造成金具零件松动、杆塔零件损坏，加速绝缘子的老化。另外，由于杆塔基础不稳固，拉线受力不均匀，造成线路、杆塔本身和拉线系统组成一个弹性系统，当线路发生振动时，其频率可能与杆塔振动的自然频率接近，容易形成共振。横担和吊拉杆在受力情况下的振动，不但会引起固定螺栓的松动，同样会加速这些材料的疲劳损伤，特别是当这些材料有内部缺陷时，更有可能造成因材料疲劳损伤发生折断事故。 二、影响振动的因素 微风振动最容易在下列地区发生：导线拉力大而对地面距离高的地方，平原开阔地带，山谷河流等大跨越地段。在大跨越档距中，不但有横向风力，而且由于上，下层有温差，还会产生垂直向上的气流，此时，架空线的微风振动比较严重。影响导线振动断股的原因很多，如导线的静应力、由振动引起的弯曲应力、线夹结构、杆塔型式、线路经过地区地形地貌及气象条件等。其中净应力和动弯应力的大小是影响导线断股的主要因素。一般以导线平均运行应力的大小去评价导线可能出现的振动水平，平均运行应力越高，振动断股就越严重。 随着风速的增大，在接近地面的大气层中，风和地面的摩擦出现气旋，气旋随着风速的增加而渗人到更高的气层中，破坏上层气层中气流的均匀性，也破坏了导线悬挂点的气流的均匀性，消除了引起导线振动的最基本因素，导线便停止了振动。与线路方向垂直、稳定的又比较缓慢的微风作用最容易使导线产生振动。当风向与导线轴线的夹角成45°～90°时，可以观察到稳定的振动；在45°～30°时振动的稳定性比较小；小于20°时，一般不会出现振动现象。平坦的地形有助于气流的均匀流动，利于形成导线振动的条件。对于地形极为交错的地区，特别
输电线路覆冰检测技术(修改版)
输电线路覆冰在线检测 覆冰引起的输电线路导线舞动、杆塔倾斜倒塌、断线及绝缘子闪络等生产事故，严重影响了电网的正常运行。目前，检测线路覆冰的方法主要有人工巡视检测、观冰站等，这些方法存在着人工巡视劳动强度大、时间长，检测结果准确度不高等问题。因此探讨更为完善的检测技术对输电线路的运行及提高整个电力系统的安全可靠性具有重要的实际意义和指导作用。 1 相关标准 （1）Q/GDW 554-2010 《输电线路等值覆冰厚度监测装置技术规范》 （2）Q/GDW182-2008《中重冰区架空输电线路设计技术》 （3）DL/T 5440-2009 《重冰区架空输电线路设计技术规程》 2 覆冰在线检测技术 导线上的覆冰一般可分为4类：雨淞、混合淞、雾淞和积雪，其中雨淞和混合淞对导线的危害最为严重。输电线路设计时，以雨凇为基准折算拟定覆冰允许厚度。线路覆冰检测最基本的是对覆冰厚度的检测，然后和设计值比较。除了检测实际运行输电线路的覆冰厚度外，也常通过模拟导线法进行检测。 输电线路覆冰在线监测技术是通过在易覆冰区域的铁塔上安装覆冰自动检测站，运用在线检测的传感器、装置电源、通讯网络等关键技术，随时掌握线路的覆冰情况，并可实现预、报警，达到降低电网覆冰事故损失的目的。在线检测系统既减轻了个人劳动强度、降低事故的发生概率，又能及时地了解线路的覆冰情况，故而得到广泛推广运用。 3 输电线路覆冰在线检测方法 在线检测技术的机理是利用传感器（安装位置如图1示）获得导线的重力变化、杆塔绝缘子的倾斜角、导线舞动频率以及线路现场的温度、湿度、风速、风向、雨量等数据信息通过无线通讯网络传往监控中心，然后再通过建立数学模型近似计算出当前的导线等效覆冰厚度，最后经专家分析软件得到结论。 应用于覆冰的在线检测法有很多，从覆冰检测原理及分析方法来说，可分为称重法、导线倾角-弧垂法、图像法。 3.1 称重法 称重法包括冰样称重检测法和荷重增量法，目前荷重增量法的应用较广泛。其工作原理是线路覆冰后，导线上的荷重产生一个增量，这个增量即为覆冰的质量。 先称取一段导线上的覆冰质量（将拉力传感器测量在一个垂直档距内导线的质量）, 折算出单位长度导线上的覆冰质量G （利用风速、风向和倾角传感器计算出风阻系数和绝缘子的倾斜分量,最终得出覆冰质量）,再用设计时所用计算公式(1)算出导线的平均等值覆冰厚度： 图1 拉力传感器现场安装示意图
模糊控制的优缺点
模糊控制的优缺点
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１.模糊控制中模糊的含义 模糊控制中的模糊其实就是不确定性。从属于该概念和不属于该概念之间没有明显的分界线。模糊的概念导致了模糊现象。 2.模糊控制的定义 模糊控制就是利用模糊数学知识模仿人脑的思维对模糊的现象进行识别和判断,给出精确的控制量，利用计算机予以实现的自动控制。 3.模糊控制的基本思想 模糊控制的基本思想:根据操作人员的操作经验，总结出一套完整的控制规则,根据系统当前的运行状态，经过模糊推理，模糊判断等运算求出控制量,实现对被控制对象的控制。 4.模糊的控制的特点 不完全依赖于纯粹的数学模型，依赖的是模糊规则。模糊规则是操作者经过大量的操作实践总结出来的一套完整的控制规则。 模糊控制的对象称为黑匣（由于不知道被控对象的内部结构、机理，无法用语言去描述其运动规律,无法去建立精确的数学模型）。但是模糊规则又是模糊数学模型。 5 模糊控制的优缺点及需要解决的问题分析 5.1模糊控制的优点 (1)使用语言方便,可不需要过程的精确数学模型;(不需要精确的数学模型) (２）鲁棒性强,适于解决过程控制中的非线性、强耦合时变、
滞后等问题；鲁棒性即系统的健壮性。 (3）有较强的容错能力。具有适应受控对象动力学特征变化、环境特征变化和动行条件变化的能力; (4)操作人员易于通过人的自然语言进行人机界面联系,这些模糊条件语句容易加到过程的控制环节上。 5．2模糊控制的缺点 (１)信息简单的模糊处理将导致系统的控制精度降低和动态品质变差; (2)模糊控制的设计尚缺乏系统性,无法定义控制目标。 6.模糊数学 模糊数学就是利用数学知识研究和解决模糊现象。在数学和模糊现象之间架起了一座桥梁。 6．１模糊集合的概念 每一个概念都有内涵和外延。 内涵就是指概念的本质属性的集合。外延就是符合某种本质属性的全体对象的集合。 模糊数学的基础就是模糊理论集。 在模糊集合设计到的论域U 上，给定了一个映射A,A ：U →[0,1] ,)(x x A μ ,则称A 为论域U 上的模糊集合或者模糊子集； )(x A μ表示U 中各个元素x 属于集合A 的程度,称为元素x 属于模糊集合A 的隶属函数。当x 是一个确定的0x 时，称)(0x A μ为元素0x 对于模糊集合A 的隶属 度。 F 集合引出的几个概念
输电线路在线监测系统
目录 TLMS系列输电线路在线监测系统 (2) 一、TLMS-1000 输电线路图像/视频在线监测系统 (3) 二、TLMS-2000输电线路气象在线监测系统 (4) 三、TLMS-3000输电线路导线温度在线监测系统 (5) 四、TLMS-4000 输电线路杆塔倾斜在线监测系统 (6) 五、TLMS-5000 输电线路覆冰在线监测系统 (7) 六、TLMS-6000 输电线路风偏在线监测系统 (8) 七、TLMS-7000 输电线路导线舞动在线监测系统 (9) 八、TLMS-8000 输电线路微风振动在线监测系统 (10) 九、TLMS-9000 输电线路导线弧垂在线监测系统 (11) 十、TLMS-1100 输电线路绝缘子污秽在线监测系统 (12)
TLMS系列输电线路在线监测系统 系统简介： “TLMS系列输电线路在线监测系统”，是基于无线（GPRS/GSM/CDMA/3G）数据传输、采用多种传感器、红外网络高速球机、太阳能供电，实现对高压输变电线路/塔杆情况进行全天实时监测和监控。本系统适用于野外无人职守的高压输电线路、电力铁塔的安全监控。 系统原理示意图： 系统组成： 输电线路在线监测系统包含以下子系统： 输电线路图像/视频在线监测系统、输电线路气象在线监测系统、输电线路导线温度在线监测系统、输电线路杆塔倾斜在线监测系统、输电线路覆冰在线监测系统、输电线路风偏在线监测系统、输电线路导线舞动在线监测系统、输电线路微风振动在线监测系统、输电线路导线弧垂在线监测系统、输电线路绝缘子污秽在线监测等系统。 产品特点： 1.支持3G/GPRS/CDMA网络，通信方式灵活； 2.采用太阳能供电系统供电，安装维护方便； 3.采用工业级产品设计，适合恶劣环境下工作； 4.具有检点自启动、在线自诊断功能； 5.具有数据采集、测量和通信功能，将测量结果传输到后端综合分析软件系统； 6.系统运行参数、报警参数、数据采集密度等可以远程设置； 7.具有数据存储、历史数据查询、报表、打印、曲线图绘制等功能； 8.具有自动分析报警提示值班人员功能；
架空输电线路的故障与防护技术分析_1
架空输电线路的故障与防护技术分析 近年来，我国对电能的需求不断增加，输电线路建设有了很大进展。架空输电线一旦发生故障，如果不能及时处理，就会影响电力企业的正常运行。分析架空输电线路中常见的故障与原因，提出相应的解决措施，保证电网的运行安全 标签：架空输电;线路故障;防护技架空输电;线路故障;防护技术 引言 近年来，随着对磁阻材料不断的研究，各向异性磁电阻材料被发现并成功地应用到商用磁场传感器中。各向异性磁阻传感器具有灵敏度高、温度范围大，频带宽、易安装、体积小等特点，在弱磁场测量方面具有广泛的应用前景。将各向异性磁阻传感器安装在架空输电线路的正下方，采集架空输电线路发生短路故障时周围的磁场信息，从而对暂态故障行波信号进行检测。该方法适应于不用改动电力系统接线结构，不用拆卸设备，方便安装，对暂态行波信号的全频带具有良好的选择性，且抗干扰能力强。 1输电线路的检修 我国大多数地区的输电线路架设采用的都是以架空线为主的架设方式，一旦输电线路出现故障，那么将直接影响到电能的传输，就会给用户的正常用电带来巨大的影响。输电线路大多都是在野外搭设，长期暴露在自然环境中，必然会出现一些线损问题从而造成输电线路的故障，同时由于这些故障因素的不可控制，导致我们无法采取针对性的预防措施。为了避免输电线路故障给生产生活的正常用电带来影响，因此需要给予线路检修工作足够的重视，使输电线路能够稳定运行，同时还要能够采取更加先进的技术和办法来提高输电线路检修工作的质量。为了满足大负荷电压的需求，架设电网的电压等级越来越高，在一定程度上增加难度，使输电线路架设的地理位置变得越来越复杂。 2故障的原因 2.1风力引起的输电线路运行故障 在一些气流流动频繁、植被稀少地区架设输电线路，通常会遭受到强风的破坏，导致运行故障。如果地区风力强劲，强大的风力会将电线杆架刮倒，有时候电线也会被大风挂落或者刮断，造成局部断电，影响居民生产生活用电，甚至会发生安全事故，影响居民的安全用电。在风力的影响下，还可能造成架空输电线偏离其垂直位置，导致风偏放电的现象，造成输电线路的运行故障。 2.2输电线路防污、防雷工作中存在问题 社会经济的发展带动了我国工业建设的发展，但是也会对环境造成巨大的污
输电线路状态检测
输电线路状态检测 一简介 输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成，架设在地面之上。按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电。 输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位）,线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。 输电线路是电力系统的主干网络。包括绝缘子、金具、杆塔和输电线等设备和器材。它广泛分布在平原及高山峻岭，直接暴露于风雪雨露等自然环境之中，同时还受到洪水、滑坡等自然灾害的损害，运行环境相当恶劣。 输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素后所确定的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。 输电线路的保护有主保护与后备保护之分。主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用，且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。 电力系统的安全可靠性运行至关重要。输电线路可靠性及运行情况直接决定着电力系统的稳定和安全。检修是保证输电设备健康运行的必要手段。做好输电设备的检修工作及早发现事故隐患并及时予以排除，使其始终以良好的状态投入运行具有重要的意义，尤其是电力系统向高电压、大容量、互联网发展，其重要性更加突出。 二输电线路检测内容 输电线路检测内容一般可包括以下几个方面： 杆塔基础 1.检查杆塔及拉线基础变异，周围土壤突起或沉陷，基础裂纹、损坏、下沉或上拔， 护基沉塌或被冲刷；2.基础保护帽上部塔材被埋入土或废弃物堆中，塔材锈蚀；3. 防洪设施坍塌或损坏；4.在基础周围取土、打桩、开挖或倾倒有害化学品；5.铁塔地脚螺母松动、缺损； 接地装置 接地装置外露或腐蚀情况。 铁塔杆身 1.杆塔倾斜，横担歪斜，铁塔主材弯曲； 2.塔材、拉线（棒）等被偷盗破坏或锈蚀； 3.拉线锈蚀、断股或松弛、张力不均； 4.砼杆出现裂纹过裂纹扩展，混凝土脱落，钢 筋外露，脚钉缺损；5.在杆塔上架设电力线、通信线等；6.利用杆塔拉线作起重牵引地锚，在拉线上栓牲畜，悬挂物件；7.杆塔或拉线上有危及供电安全的巢以及有蔓藤类植物附生。
专家系统故障诊断 - 副本
先进控制技术——专家系统故障诊断
1适用场合 目前专家系统在故障诊断领域的应用非常广泛，如美空军研制的用于飞机喷气发动机故障诊断专家系统XMAN，NASA与M IT合作开发的用于动力系统诊断的专家系统，英国某公司为英国军方开发的直升机发动机转子监控与诊断专家系统等，此外在电力、机械、化工、船舶等许多领域中也大量应用了故障诊断。但不同的专家知识可能不一样，甚至互相矛盾，因此它主要应用于非结构化有经验的系统当中。 2专家系统诊断优缺点 2.1优点 （1）灵活性 大多数故障诊断专家系统的体系结构都采用知识数据库与推理机制相互分离的构造规则，二者之间既有数据关联，又相互独立运行。这样在专家系统运行时，能根据具体问题的特点，分别选取合适的知识条目构成不同的推理方法序列，实现对问题的诊断。 （2）透明性 专家系统设置解释机制或者解释模块，用于向用户解释推理机制的思维过程，以及某些答案的分析思路。这样，可以帮助用户较清楚地了解系统诊断问题的过程。 （3）交互性 智能度较高的专家系统均采用交互式系统。专家系统的这一特征为用户提供便利，这也是它得以广泛应用的重要原因。 （4）实用性 专家系统的技术要求来自于特定领域问题的实际需求，这种特性决定了专家系统具有强烈的应用性。 同时该诊断方法具有诊断过程简便、快速快、不单纯依赖于数学模型，而且具有较为丰富与灵活的知识表达和问题求解能力，它可充分发挥人类专家根据经验和知识所进行的推理和判断能力。 2.2缺点 （1）获取知识的能力较弱 为开发特定对象的专家系统，软件设计人员几乎要从头学习一门新的专业知识，大大增加了开发成本，还不能完全保证特定专业知识的领会程度，对知识条目数据库的建设和维护带来很多麻烦。另一方面，不同的专家知识可能不一样，甚至互相矛盾，因此该方法不适用于没有经验的系统的故障诊断。 （2）具有一定的复杂性及难度 专家系统拥有知识数据库，运用知识条目进行推理，模拟领域专家诊断问题的思维过程。但是，人类的知识世界丰富多彩，人类的思维方式多种多样，要想较准确地实现模拟人类思维，是一项非常困难的技术。 不同故障诊断专家系统优缺点比较如表1所示。
架空输电线路季节性巡视特点及防范措施
架空输电线路季节性巡视特点及防范措施 摘要：在电力系统当中，架空输电线路具有重要作用，其运行状况，直接影响 到人们的生活。最近几年来，架空输电线路发生故障的现象时有发生，不仅导致 了大面积的停电，而且还极大的影响着居民的正常工作以及生活。由于受到自然 气候的影响，使得架空输电线路极易受到自然灾害的影响。 关键词：架空输电线路；常见故障；季节性巡视；防范措施 一、架空输电线路常见故障及典型事例分析 （一）线路结冰严重，杆塔失稳 二零零八年年初，阳山地区输电线路存在严重的结冰现象，尤其是地势较高 的输电线路，更为严重，因而导致了电线杆以及输电线路出现了断横担以及断线 的现象，导致该片区域出现大面积的停电，严重影响到该区域居民的正常生活。 （二）雷击瓷瓶爆裂，线路跳闸 二零一零年五月份下旬，阳山地区出现暴雨天气，并且伴随雷击，导致35kV 城黄线黄屋分线#55杆C相瓷瓶爆裂1片，导致架空输电线路出现了跳闸的现象。暴雨过后，经紧急抢修，恢复通电。 （三）风吹杂物触线，单相接地 二零一零年八月初，某地区供电部门在对架空线路进行检查的过程当中，发 现大风天气将青竹杆吹到了导线上，对拉线距离不够，因而产生了火花放电，导 致了跳闸，在跳闸之后，发现青竹杆存在一定的灼烧现象。 （四）瓷瓶质量偏低，钢帽破裂 二零一三年八月底，某地区架空输电线路电线杆A相绝缘子钢帽爆裂导线跌落，导致相邻两个电线杆悬挂导线，严重影响到地面安全，在经过抢修之后，恢 复了正常。 （五）拉线塔材被盗，倒杆断线 二零零九年十二月中旬，阳山地区35kV七杜线#51、#52杆，由于线路拉线，导致UT线夹全部被盗，这也就使得电线杆失去了支撑，最终倒塌，导致该区域 居民用户停电。 （六）线行树木过高，触及导线 二零一五年七月下旬，某地区架空线路保护区内，居民砍伐树木，不料树木 倾斜到架空线路上，导致输电线路跳闸，区域用户断电。 二零一一年五月中旬，由于接连不断的暴雨天气，导致阳山地区35kV青江线，架空输电线路保护区当中出现了山体滑坡的现象，滑坡导致树木倾倒，压在架空 线路上，导致架空线路断裂，出现大面积的停电现象，在雨停之后经过连夜抢修，次日恢复正常通电。 二、春、夏、秋、冬季巡视及防范措施探讨 （一）春季巡视及防范措施（3月～5月份） （1）运行特点 第一，在初春季节，极易出现异物短接线路绝缘距离缺陷，存在着严重的危害。尤其是在农村地区的一些垃圾场、塑料大棚，一旦面临大风天气，极易导致 一些薄膜、垃圾等物品被刮到导地线上，导致架空输电线路出现跳闸，出现停电 的现象。 第二，阳春三月，正处于放风筝的最佳季节，风筝线过长或者风筝离线的话，一旦触碰到架空输电线路，也会产生严重的后果。
高压输电线路覆冰在线监测装置说明书
FH-9007输电线路覆冰在线监测系统 系统概述 覆冰输电线路容易发生多种事故，是影响电网安全稳定运行的重要因素。输电线路覆冰，会导致杆塔荷载过大，导线弧垂变大，脱冰时导地线发生跳跃等现象。近几年来，大面积覆冰事故在全国各地时有发生，输电线路覆冰导致跳闸及倒塔的事故越来越严重。线路覆冰直接的危害就是导线、金具和支架负载，随着覆冰厚度的增加输电线路的水平负荷也在增加，严重的覆冰会导致导线、地线断裂，杆塔倒塌和金具损坏；不均匀的覆冰或者不同期脱冰会引起张力差，容易造成导线舞动，会造成导线断裂、杆塔横杆扭曲变形、绝缘子损伤和破裂。绝缘子覆冰或被冰凌桥接后，绝缘强度下降，泄漏距离缩短，容易引起绝缘子闪络；融冰过程中冰体表面的水膜会溶解污秽物中的电解质，提高融冰水或冰面水膜的导电率，引起绝缘子串电压分布的畸变，从而降低了覆冰绝缘子串的闪络电压，形成绝缘子闪络。导线舞动时还可能造成相间短路故障。 FH-9007高压输电线路覆冰在线监测系统采用线路图像实时监视及检测导线拉力综合方法来监测架空线路覆冰，可以对线路覆冰形成的气象条件、覆冰形成过程和覆冰的严重程度进行全过程的实时监测。此方案基于公网无线GPRS/3G的数据通道，以此作为传输手段，从而实现对高压输变电线路覆冰情况进行在线实时监测。此装置具备强大的监控中心，不仅能支持告警实时抓拍图片、传输实时视频，也能监测线路拉力数据。 该系统支持感应取电和太阳能电池板+蓄电池供电两种方式，安装方便。投入运行后，可全天候工作，达到实时监控的效果。运营部门能及时掌握导线覆冰状况状态及发展趋势，据此科学安排除冰检修，有效预防导线“鞭击”、崩断，杆塔压垮等事故，减少经济损失，提高线路安全运行及信息化管理水平。