基于聚类学习方法的新型电力系统重要输电通道雷击故障特征分析研究

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作者 谷山强 李健 +3 位作者 汤亮亮 吴敏 雷梦飞 谢迎谱 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3177-3187,共11页

随着新型电力系统迅速发展,叠加全球气候变暖等背景,导致新型电力系统面临雷电等极端灾害天气事件明显增多。重要输电通道是新型电力系统中大规模清洁能源电力外送的主要通道,雷击故障频发已经严重威胁新型电力系统安全稳定运行。该文... 随着新型电力系统迅速发展,叠加全球气候变暖等背景,导致新型电力系统面临雷电等极端灾害天气事件明显增多。重要输电通道是新型电力系统中大规模清洁能源电力外送的主要通道,雷击故障频发已经严重威胁新型电力系统安全稳定运行。该文通过开展新型电力系统重要输电通道雷击故障特征研究和分析,归纳雷击致灾因子和新型电力系统薄弱环节,利用K均值(K-means)聚类等数据驱动分析方法,对雷击故障因子和雷击致灾机理进行分析。得到了雷电流幅值、保护角、地形地貌、海拔高度等7种主要因子,选用sigmoid函数完成了对重要输电通道雷害形式进行拟合,最终实现了对重要输电通道不同闪络形式完成判断,同时,建立了雷害简化模型,数据模型验证表明,该模型准确率高达93.53%,可以帮助现场运维人员准确判断何种雷击故障,总结雷击故障和分析原因。 展开更多

关键词 重要输电通道 雷击故障致灾因子 K-means聚类分析 SIGMOID函数 简化模型

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±1100 kV吉泉线雷击致灾因子权重分析及高风险杆塔筛选 被引量：3

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作者 任华 李健 +5 位作者 弥潇 谷山强 王剑 吴敏 曹伟 张瑞 《中国电力》 CSCD 北大核心 2022年第2期115-124,共10页

目前已知输电线路雷击致灾因子主要包括雷电参数、地形地貌、绝缘配置、接地电阻等,但针对某条特定的线路,无法获得各因子对雷击风险的权重占比。以±1100 kV吉泉线为研究对象,深入挖掘该线路的雷击致灾因子,利用雷电灾害风险评估... 目前已知输电线路雷击致灾因子主要包括雷电参数、地形地貌、绝缘配置、接地电阻等,但针对某条特定的线路,无法获得各因子对雷击风险的权重占比。以±1100 kV吉泉线为研究对象,深入挖掘该线路的雷击致灾因子,利用雷电灾害风险评估层次分析法,通过计算隶属度、构建判断矩阵对各致灾因子的权重占比进行分析。研究结果表明,该线路的沿线走廊地闪密度、雷电流幅值、边导线保护角的权重分别为0.420、0.247、0.147,是雷击风险权重较大的致灾因子。根据权重较高的致灾因子,采用分析集合的方法,筛选出了雷击闪络风险较高杆塔,为该线路防雷治理提供了重要依据。此方法比起逐基杆塔差异化防雷评估,可快速筛选出雷击闪络风险等级较高杆塔,显著降低工作烦冗度,适用于里程较长线路及批量线路雷害风险评估。 展开更多

关键词 ±1100 kV吉泉线 雷击致灾因子 层次分析法 权重分析 雷击风险

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雷击故障下的分布式故障监测装置定位精度测试方法 被引量：1

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作者 李炼炼 谷山强 +3 位作者 孟刚 李健 郑雷 冯智慧 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4110-4119,共10页

分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题。为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法。首先,开展... 分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题。为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法。首先,开展了行波电流和工频电流波形的时序逻辑设计,并提出了精度测试的方法。然后,基于仿真和试验方法,对电流探头进行了选型设计。最后,研制了分布式故障监测装置测试系统,并完成了测试精度的影响因素研究。研究结果表明:测试过程中,雷击故障过渡时长小于1个周波,基本实现雷击故障波形时序的复现;电流探头A621和TRCP3000可配合进行测试,基本满足10~1000A行波电流测量的要求;两路雷电流波前时间差范围为1~100μs,实现了故障点位置的随机设定;db1测试精度优于db4,db4小波系数的鲁棒性优于db1,当信噪比大于20dB时,即可满足测试标准的要求。该研究结果可为分布式故障监测装置雷击故障下的定位精度改善提供技术支撑。 展开更多

关键词 分布式故障监测装置 定位精度 雷击故障 小波变换 鲁棒性

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复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化

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作者 王宇 谷山强 +3 位作者 冯万兴 李健 李哲 赵多青 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1912-1921,共10页

针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷... 针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷电探测站开展了雷电电磁波传播时延和幅值变化的定量计算,在此基础上提出适用于工程应用的雷电定位优化方法。结果表明:1)雷电电磁波接收时间主要受地形影响,在西藏63个探测站300 km范围内,复杂地形可导致接收时间最大延迟6μs;而雷电电磁波幅值受到地形和土壤电导率共同影响,地形主要通过波形的折反射增加幅值,而有限土壤电导率对波形幅值造成衰减。在地形相对平坦地区,电导率分布对幅值影响较为明显,电导率可造成幅值衰减1/3;而在地形复杂地区,地形的影响则占主导,可增强波形幅值达1倍以上。2)考虑地形和土壤电导率后,西藏电网雷电监测系统需要修正的雷电定位位置误差主要分布在400 m内,定位误差在0~200 m和200~400 m的区域占比约70%;定位误差400~600 m、600~800 m的区域占比约15%。雷电流经校正后在大部分地区雷电流值减小,减小的区域占比约90%。 展开更多

关键词 复杂地形 土壤电导率 雷电电磁波 雷电流 雷电定位

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电网雷电大数据采集系统研发 被引量：6

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作者 朱晔 姜志博 +4 位作者 田浩 陶汉涛 吴大伟 张磊 何君 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期160-168,共9页

随着中国电网雷电监测预警网中雷电相关探测设备规模不断扩大,为提升雷电数据采集的实时性、完整性和准确性,研发了电网雷电大数据采集系统。阐述了雷电大数据的产生,分析了现有雷电数据采集方案存在的问题,说明了基于分布式集群的系统... 随着中国电网雷电监测预警网中雷电相关探测设备规模不断扩大,为提升雷电数据采集的实时性、完整性和准确性,研发了电网雷电大数据采集系统。阐述了雷电大数据的产生,分析了现有雷电数据采集方案存在的问题,说明了基于分布式集群的系统关键技术方案,介绍了雷电大数据采集系统具体实现的功能,并选择某省电网进行系统的部署及应用。应用效果表明,提出的电网雷电大数据采集系统能显著提升数据采集性能,同时具备全方位监控、智能化运维等特点,为雷电数据采集设备提供了统一的、稳定的、可扩展的数据接入平台,对电网雷电监测预警网的安全稳定运行具有重要意义。 展开更多

关键词 数据采集 分布式 集群 雷电大数据 智能运维

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计及邻近线路架设方向和屏蔽影响的密集输电通道防雷性能仿真分析 被引量：5

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作者 谷山强 李健 +4 位作者 吴敏 张昊琛 邓冶强 王羽 马志青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期3075-3083,I0119,共10页

在调研了输电线路防雷设计的研究现状后,针对考虑密集输电通道中线路间屏蔽作用的绕击跳闸率计算问题提出了改进的电气几何模型法并验证其可行性,主要包括了计算思路的优化和地面倾角处理方式的修正。基于所提出的计算方法,针对3条输电... 在调研了输电线路防雷设计的研究现状后,针对考虑密集输电通道中线路间屏蔽作用的绕击跳闸率计算问题提出了改进的电气几何模型法并验证其可行性,主要包括了计算思路的优化和地面倾角处理方式的修正。基于所提出的计算方法,针对3条输电线路并行工况进行了计算和规律分析,发现对线路间屏蔽效果占主导作用的为相邻线路,且屏蔽作用的强弱并非随线路间距线性变化,而是存在一个快速变化的区间范围。在此基础上,提出了考虑实际中线路走向和弧垂的线路间距和对地高度计算方法,基于所提出的方法对实际工程进行了计算,证明了方法的可行性,对输电线路的防雷改造具有一定的指导作用。 展开更多

关键词 密集输电线路 绕击跳闸率 屏蔽系数 改进电气几何模型法

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基于多通道卷积神经网络的甚低频/低频雷电辐射电场波形分类方法 被引量：1

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作者 肖力郎 陈维江 +3 位作者 王宇 贺恒鑫 傅中 向念文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期5184-5191,共8页

雷电过程中产生多类雷电辐射电场波形,基于特征值的传统分类方法易误分类。为准确分类雷电辐射电场波形,该文提出了一种基于多通道卷积神经网络的甚低频/低频雷电辐射电场信号分类方法,该方法采用深度网络直接处理电场波形以减少先验知... 雷电过程中产生多类雷电辐射电场波形,基于特征值的传统分类方法易误分类。为准确分类雷电辐射电场波形,该文提出了一种基于多通道卷积神经网络的甚低频/低频雷电辐射电场信号分类方法,该方法采用深度网络直接处理电场波形以减少先验知识依赖,设计多通道并行卷积核以有效提取雷电波形多尺度特征,引入shortcut连接以加速模型收敛。基于合肥地区实测雷电数据,该文建立了回击、初始预击穿、窄双极性脉冲以及云闪4分类波形数据集,模型训练结果表明该模型识别准确率达到99.4%,与经典机器学习方法以及主流深度神经网络模型分类性能相比,所提模型在分类准确率及训练收敛速度上均达更优水平。基于该模型,该文采用知识蒸馏方法获得了适用于低算力计算平台的部署模型,部署模型在合肥某雷暴活动中单次分类耗时仅59ms,算力需求降低66%,分类准确率为99.0%,实现了模型在低算力计算平台上的可靠应用。 展开更多

关键词 卷积神经网络 VLF 雷电辐射电场 波形分类 模型部署

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石墨基柔性接地材料特性及其在防雷接地中的应用 被引量：20

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作者 黄道春 陈家宏 +3 位作者 谷山强 赵淳 阮江军 崔振兴 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1766-1773,共8页

为满足复杂土壤环境对接地材料耐腐蚀性以及高频雷电流和短路故障入地电流对接地材料热稳定性的要求,研制了一种强通流能力的石墨基柔性接地材料。通过耐腐蚀试验分析了石墨基柔性接地材料与钢材类材料的耐腐蚀性能;试验对比了圆钢与石... 为满足复杂土壤环境对接地材料耐腐蚀性以及高频雷电流和短路故障入地电流对接地材料热稳定性的要求,研制了一种强通流能力的石墨基柔性接地材料。通过耐腐蚀试验分析了石墨基柔性接地材料与钢材类材料的耐腐蚀性能;试验对比了圆钢与石墨基柔性接地材料与不同土壤的接触性能;仿真研究了石墨基柔性接地材料的热稳定性以及冲击散流有效利用长度。研究结果表明：石墨基柔性接地材料耐腐蚀性强,预期使用寿命超过30 a;其与土壤接触性能优于圆钢,接触电阻降低约30%;冲击散流有效长度增加约30%。 展开更多

关键词 石墨基柔性接地材料 耐腐蚀性 接触电阻 热稳定性 冲击散流有效长度

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基于LLS的多回击地闪及其雷电流幅值分布特征 被引量：12

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作者 王学良 成勤 +3 位作者 王清龙 余田野 张科杰 赵涛 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期309-319,共11页

为进一步研究多回击地闪参数分布特征,以便为雷电防护工程设计和雷电物理研究提供参考,根据湖北省雷电定位系统(LLS)2007年1月—2018年12月监测资料,采用计算机编程处理和数理统计方法,对多回击地闪次数、多重回击次数和不同类型多回击... 为进一步研究多回击地闪参数分布特征,以便为雷电防护工程设计和雷电物理研究提供参考,根据湖北省雷电定位系统(LLS)2007年1月—2018年12月监测资料,采用计算机编程处理和数理统计方法,对多回击地闪次数、多重回击次数和不同类型多回击地闪雷电流幅值等参数进行了统计分析。结果表明:多回击正地闪、负地闪和总地闪次数占其地闪总数的百分比分别为2.06%、34.76%和32.64%,多重回击次数分别占其回击总数的0.01%、0.42%和0.40%,多回击负地闪回击次数占多回击总地闪回击总数的99.69%。首次回击强度大于后续回击强度的多回击正地闪和负地闪分别占多回击地闪总数的82.52%和57.87%;在多回击地闪后续回击中,正地闪约有9%的后续回击强度大于首次回击强度,负地闪约有20%的后续回击强度大于首次回击强度。多回击正地闪和负地闪中值电流分别为59.30 kA和35.10 kA,首次回击分别为90.90 kA和40.00 kA,后续回击中分别为43.90 kA和33.00 kA。首次回击中,多回击正地闪和负地闪雷电流幅值大于100 kA的累积概率分别为44.06%和4.64%,首次回击强度大于后续回击强度的多回击正地闪和负地闪雷电流幅值大于100 kA的累积概率最大分别为52.21%和7.94%;后续回击中,多回击正地闪和负地闪雷电流幅值小于等于40 kA的累积概率分别为41.80%和69.92%,首次回击强度大于后续回击强度的多回击负地闪,雷电流幅值小于等于40 kA的累积概率最大为77.71%。多回击正地闪和负地闪后续回击与首次回击中值电流的比值分别为0.48和0.83。拟合得出的不同类型的多回击正地闪和负地闪雷电流幅值累积概率公式,拟合效果显著;拟合公式中a值附近的雷电流幅值累积概率与b值呈显著正相关关系。 展开更多

关键词 多回击 地闪 多重回击 中值电流 首次回击 后续回击 雷电流幅值 累积概率

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基于LLS的多回击地闪回击时间和回击间距的统计特征 被引量：6

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作者 王学良 成勤 +3 位作者 谷山强 王清龙 张科杰 余田野 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期3914-3924,共11页

为了进一步研究多回击地闪参数分布特征,为雷电防护工程设计和雷电物理研究提供参考,根据湖北省气象部门雷电定位系统(LLS)2007年1月至2017年12月监测资料,采用数理统计方法,对多回击次数、回击时间和回击间距等参数进行了统计分析。结... 为了进一步研究多回击地闪参数分布特征,为雷电防护工程设计和雷电物理研究提供参考,根据湖北省气象部门雷电定位系统(LLS)2007年1月至2017年12月监测资料,采用数理统计方法,对多回击次数、回击时间和回击间距等参数进行了统计分析。结果表明:正、负和总地闪平均多回击百分比分别为2.13%、35.06%和32.97%;多回击正、负、总地闪的算术平均和几何平均间隔时间分别为101.17、136.38、136.30和67.43、107.75、107.65 ms,持续时间分别为104.29、239.70、239.15和70.28、203.22、202.68 ms。多回击地闪平均间隔时间随回击次数的增加呈自然对数减少,平均持续时间随回击次数的增加呈自然对数增加;多回击正地闪回击间距和回击半径约为4 km,多回击地闪平均回击间距约1.7 km、回击半径约2.2 km;多回击地闪中,80%以上的回击间距≤3km,回击半径≤4 km,97%以上的回击半径≤8 km。多回击地闪随着回击次数增加,回击间距呈自然对数减少,回击半径呈自然对数增加。多回击地闪的平均间隔时间大小与LLS探测地闪回击效率和资料统计方法有关;多回击地闪间隔时间、持续时间、回击间距和回击半径年、月和日变化特征是否具有普遍性及其产生的机理还有待进一步深入研究。 展开更多

关键词 多回击 云地闪 间隔时间 持续时间 回击间距 回击半径

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输电线路多旋翼无人机精细化自主巡检航迹优化方法 被引量：45

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作者 梁文勇 吴大伟 +3 位作者 谷山强 王海涛 严碧武 刘辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3054-3061,共8页

为了进一步提高输电线路多旋翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)精细化巡检的工作效率,提出了一种基于Douglas-Peucker(DP)算法的单基杆塔无人机巡检航迹优化方法,分别对航行和拍摄阶段的航迹进行冗余航点剔除、航迹平滑处理以及飞... 为了进一步提高输电线路多旋翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)精细化巡检的工作效率,提出了一种基于Douglas-Peucker(DP)算法的单基杆塔无人机巡检航迹优化方法,分别对航行和拍摄阶段的航迹进行冗余航点剔除、航迹平滑处理以及飞行安全校验,制定标准化的无人机自主巡检航迹。在此基础上,以杆塔为独立巡检单元,通过设置中心接入点自动拼接相邻杆塔的巡检航迹,实现多基杆塔无人机的连续自主巡检。最后,以某220kV直线塔为例,开展自主巡检航迹优化处理,结果表明:处理后的航点相比原始航点减少了97.03%,且巡检拍摄关键部位重合率高达92.4%,满足线路精细化巡检的要求。研究结果可为输电线路巡检提供参考。 展开更多

关键词 输电线路 多旋翼无人机 精细化自主巡检 航迹优化 DOUGLAS-PEUCKER算法 中心接入点

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500 kV高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器研制 被引量：12

12

作者 曹伟 万帅 +2 位作者 谷山强 谭进 陈家宏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期197-202,共6页

为了满足500 kV GIS设备抵御过电压风险的需求,研制了高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器,介绍了避雷器的结构及关键技术参数,设计计算了均压屏蔽罩及电阻片表面电场强度、罐体内部电位分布及外壳受力性能,开发了高梯度氧化锌电阻片,并... 为了满足500 kV GIS设备抵御过电压风险的需求,研制了高电位梯度GIS罐式金属氧化物避雷器,介绍了避雷器的结构及关键技术参数,设计计算了均压屏蔽罩及电阻片表面电场强度、罐体内部电位分布及外壳受力性能,开发了高梯度氧化锌电阻片,并开展了加速老化、内绝缘耐受、残压及工频电压耐受时间特性试验验证工作。研究结果表明:避雷器罐体内部电场强度最大值为18.97 kV/mm,电位分布不均匀系数为1.059,罐体外壳在正常使用和故障条件下的安全系数分别为13.6和1.53;研制的氧化锌电阻片在95%荷电率下的老化系数为0.8,并通过了工频电压耐受时间特性试验;避雷器通过了工频743 kV、雷电冲击1676 kV和操作冲击1175 kV的内绝缘耐受试验,雷电冲击残压为978 kV、操作冲击残压为830 kV和陡波冲击残压为1100 kV,完全满足技术要求,具备挂网运行条件。 展开更多

关键词 500 KV GIS设备 GIS避雷器 过电压防护 高电位梯度氧化锌电阻片

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输电通道移动巡视管控系统构建 被引量：17

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作者 张磊 姜志博 +4 位作者 王海涛 陶汉涛 王钊 吴大伟 陈玥 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第3期35-42,共8页

输电线路所处地理环境错综复杂,维护难度大。为有效利用巡线资源、统一工作方式、规范管理模式,通过收集电力系统输电通道日常巡视需求,整理了输电通道巡视内容,研究了一套安全可靠的输电通道巡视管控方案,并依据此方案构建了输电通道... 输电线路所处地理环境错综复杂,维护难度大。为有效利用巡线资源、统一工作方式、规范管理模式,通过收集电力系统输电通道日常巡视需求,整理了输电通道巡视内容,研究了一套安全可靠的输电通道巡视管控方案,并依据此方案构建了输电通道移动巡视管控系统平台,利用移动终端及互联网技术实现巡视数据的有效整合及实时展示,依托广阔的巡线资源为电力系统各运维管理单位提供输电通道巡视管控服务。该系统平台已部署在位于武汉南瑞的国网雷电监测预警中心,并成功服务于三大直流巡视管控业务,积累了大量有效巡视数据,为输电通道巡视管理提供可靠技术支撑。 展开更多

关键词 输电通道 巡视 管控平台 智能运维

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雷电流幅值累积概率分布曲线拟合方法 被引量：24

14

作者 赵淳 雷梦飞 +3 位作者 王剑 姜文东 陈家宏 王佩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1598-1604,共7页

为从雷电流幅值累积概率分布的统计散点中准确获得分布公式的参数,以残差平方和作为拟合结果优劣的衡量标准,提出了3种雷电流幅值累积概率分布曲线的拟合方法,即＂中值电流＂法、线性变换法和Levenberg-Marquardt法,前两者计算过程简单... 为从雷电流幅值累积概率分布的统计散点中准确获得分布公式的参数,以残差平方和作为拟合结果优劣的衡量标准,提出了3种雷电流幅值累积概率分布曲线的拟合方法,即＂中值电流＂法、线性变换法和Levenberg-Marquardt法,前两者计算过程简单易于实现,后者鲁棒性强,计算开销也最大。计算实例表明：Levenberg-Marquardt法的拟合残差平方和最小,拟合曲线最贴近统计散点,＂中值电流＂法次之,线性变换法的拟合残差平方和较前两者高出1-2个数量级;Levenberg-Marquardt法迭代步数依赖于给定的初值,采用IEEE的推荐参数作初值,经过4-6轮迭代即可得到终值;将＂中值电流＂法的拟合结果作为初始值代入Levenberg-Marquardt法中,形成混合拟合方法,可加速迭代过程,保持拟合效果不变的前提下减少约26%的运算时间。综上,建议使用＂中值电流＂法与Levenberg-Marquardt法相结合的混合方法进行拟合。 展开更多

关键词 雷电流幅值 累积概率分布 曲线拟合 非线性最小二乘法 列文博格–马夸尔特算法 中值电流

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500 kV瓷绝缘子串的分体式低/零值检测机器人优化设计与实测 被引量：12

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作者 王海涛 郑雷 +3 位作者 李健 罗浩 洪骁 普子恒 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3035-3043,共9页

为提升500kV输电线路瓷绝缘子串低/零值绝缘子的检测效率,设计了一种分体式绝缘子检测机器人。针对绝缘子机器人在高场强区域的电晕放电、电压分布测量值偏差等问题,根据实际500 kV线路直线塔建立了三维模型,对机器人在绝缘子串不同位... 为提升500kV输电线路瓷绝缘子串低/零值绝缘子的检测效率,设计了一种分体式绝缘子检测机器人。针对绝缘子机器人在高场强区域的电晕放电、电压分布测量值偏差等问题,根据实际500 kV线路直线塔建立了三维模型,对机器人在绝缘子串不同位置检测时的电场进行仿真研究;系统分析了不同结构、不同检测位置时机器人本体的最大电场值,并根据仿真结果对机器人结构进行优化设计;模拟500 kV线路杆塔布置进行了绝缘子串检测试验,并利用紫外成像仪观测了机器人本体的放电情况。试验结果表明,改进后的机器人可安全稳定地沿绝缘子串运行,没有出现放电现象,测量的绝缘子串的电压结果与实际电位分布基本一致,偏差在2%以内。该研究可为500 kV瓷绝缘子串的分体式低/零值检测提供参考。 展开更多

关键词 架空输电线路 绝缘子检测 分体式机器人 电晕放电 电场优化 电位分布

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雷电定位系统反演地闪回击电流的准确度受回击速度取值的影响 被引量：14

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作者 王宇 谷山强 +3 位作者 孟刚 方玉河 许远根 安超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1617-1624,共8页

目前国内外广域雷电定位系统在反演地闪回击电流时,一般设定回击速度为1×10^(8) m/s至2×10^(8) m/s之间的某一固定值,该文探讨了这种取值方式对回击电流反演准确度的影响。首先,介绍了利用雷电定位系统反演地闪回击电流的方法... 目前国内外广域雷电定位系统在反演地闪回击电流时,一般设定回击速度为1×10^(8) m/s至2×10^(8) m/s之间的某一固定值,该文探讨了这种取值方式对回击电流反演准确度的影响。首先,介绍了利用雷电定位系统反演地闪回击电流的方法,分析了地闪回击速度对雷电定位系统反演回击电流的重要影响。其次,基于Lundholm等人提出的负极性回击电流与回击速度之间的关系式,分析了对于负极性首次回击,25 kA以下回击电流可能被低估,160 kA以上回击电流可能被高估;对于负极性后续回击,5 kA以下回击电流可能被低估,32 kA以上回击电流可能被高估。然后,回顾和总结了4种回击(负极性首次回击、负极性后续回击、正极性首次回击和正极性后续回击)的速度观测结果,认为在雷电定位系统中有必要区别对待各种类型的回击来进行回击电流的反演。最后,从个例角度比较了中国电网雷电地闪定位系统反演回击电流与人工引雷和输电铁塔实测回击电流;基于2012—2019年在武汉获取的大样本数据,对比了系统反演回击电流的累积概率分布曲线和IEEE推荐的曲线。结果表明,总体上中国电网雷电定位系统可以较好反演地闪回击电流,对于负地闪后续回击可能存在一定程度高估,这可能与系统设置的回击速度比实际偏小有关。 展开更多

关键词 雷电定位系统 地闪 回击电流 回击速度 传输线模式

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±800 kV直流线路避雷器在锦苏线上的应用 被引量：11

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作者 曹伟 万帅 +3 位作者 谷山强 陈家宏 杜雪松 李博亚 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期209-215,共7页

为了提高±800 kV特高压直流输电线路抵御雷害风险能力,研究了±800 kV直流线路避雷器安装选点、基本参数、安装方案和工程应用。文中以±800 kV锦苏线浙江段为工程背景,对其线路走廊落雷情况进行了分析及差异化防雷评估,... 为了提高±800 kV特高压直流输电线路抵御雷害风险能力,研究了±800 kV直流线路避雷器安装选点、基本参数、安装方案和工程应用。文中以±800 kV锦苏线浙江段为工程背景,对其线路走廊落雷情况进行了分析及差异化防雷评估,提出了安装选点原则,开展了避雷器的关键技术参数的理论计算及试验研究,分析了线路避雷器的安装要求,根据安装选点原则配置了避雷器,设计了一种复合绝缘子斜拉式安装方法,成功实施了±800 kV直流线路避雷器的大规模工程应用,对±800 kV直流线路避雷器在其余±800 kV直流输电线路的推广应用具有重要的实践和借鉴意义。 展开更多

关键词 ±800 kV特高压直流输电线路 雷电防护 ±800 kV直流线路避雷器 差异化防雷评估 绝缘子斜拉式安装

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基于改进DBScan算法的雷暴挖掘与研究 被引量：7

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作者 高攀 田浩 +3 位作者 李健 陶汉涛 王钊 姜志博 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期169-177,共9页

为了从已发生的雷电现象中提取雷暴并研究雷暴活动规律。文中根据雷电定位系统采集的雷电数据,使用大数据、数据挖掘等计算机技术,开发基于Spark框架的改进DBScan算法,进行雷电聚类分析,提取雷暴,在ArcGIS软件中动态分析雷暴产生、爆发... 为了从已发生的雷电现象中提取雷暴并研究雷暴活动规律。文中根据雷电定位系统采集的雷电数据,使用大数据、数据挖掘等计算机技术,开发基于Spark框架的改进DBScan算法,进行雷电聚类分析,提取雷暴,在ArcGIS软件中动态分析雷暴产生、爆发、移动、消亡全过程,最后通过计算机对雷暴进行分析统计,寻找雷暴活动规律。根据历史雷电数据逆向挖掘雷暴,掌握雷暴的活动规律,对今后雷暴预警奠定基础。 展开更多

关键词 海量雷电数据 雷暴聚类 改进DBScan算法 雷暴动态分析 雷暴活动规律

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高海拔地区±400kV直流线路型避雷器设计 被引量：8

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作者 曹伟 万帅 +3 位作者 谷山强 陈家宏 王剑 杜雪松 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期347-353,共7页

±400 kV青海柴达木—西藏拉萨直流输电线路(简称柴拉线)是西藏电网的主受电通道,是国内外第一条途径5000m海拔等级地区的直流输电线路。为有效提高其抵御雷害风险的能力,结合现行的交直流线路避雷器技术标准,针对高海拔地区环境要... ±400 kV青海柴达木—西藏拉萨直流输电线路(简称柴拉线)是西藏电网的主受电通道,是国内外第一条途径5000m海拔等级地区的直流输电线路。为有效提高其抵御雷害风险的能力,结合现行的交直流线路避雷器技术标准,针对高海拔地区环境要求,设计了±400kV直流线路避雷器的结构型式和关键技术参数,并进行了试验验证。研究结果表明:±400kV直流线路避雷器的额定电压为±480 kV,标称放电电流为20kA,雷电冲击放电电压≤2100 kV,雷电冲击残压≤960 kV,外绝缘的统一爬电比距≥32.5 mm/kV,直流湿耐受电压为480 kV,复合外套的雷电冲击耐受电压为1344 kV和直流湿耐受电压为480 kV,统一空气串联间隙距离为2.8~3.2 m。研制的±400 kV直流线路避雷器填补了高海拔直流线路避雷器的技术空白,为该避雷器在±400 kV柴拉线上的推广应用打下了基础。 展开更多

关键词 ±400kV柴拉线 高海拔 线路避雷器 海拔修正 雷电冲击放电电压 直流湿耐受电压

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特高压交直流并行输电线路混合电场分布 被引量：8

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作者 方书博 冯智慧 +2 位作者 张广洲 姚德贵 李牧 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第3期84-90,共7页

为了降低交直流并行线路混合电场在输电走廊附近民房及金属支架上产生的静电感应影响,在交直流线路并行区域民房平台上搭建平行于线路的屏蔽线,分别测量了平行线路方向的工频电场和直流合成场分布,分析了屏蔽线架设高度、根数等对线路... 为了降低交直流并行线路混合电场在输电走廊附近民房及金属支架上产生的静电感应影响,在交直流线路并行区域民房平台上搭建平行于线路的屏蔽线,分别测量了平行线路方向的工频电场和直流合成场分布,分析了屏蔽线架设高度、根数等对线路混合电场的屏蔽效果。在并行区域地面搭建了葡萄架模型,测量了不同网架结构的感应电压分布。结果表明,架设屏蔽线能够有效改善导线下方空间混合电场且存在最佳屏蔽方式,葡萄架感应电压受架设方式和长度的影响较大,最大感应电压对人体无电击刺痛感。 展开更多

关键词 并行线路 混合电场 静电感应 屏蔽线 屏蔽效果

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