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视觉图像与三维点云融合的障碍物主动识别与距离感知研究

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机床与液压 2024年第16期52卷 80-86页

作者：孙峥林国成谢睿朱俊鹏周煜吴汪平许阔广东电网有限责任公司广州白云供电局广东广州550014

针对无人机配电线自动巡检及绝缘层涂覆维护过程中障碍物主动识别和距离感知的问题,提出视觉图像与三维点云相结合的障碍物识别方法。对图像进行增广预处理来丰富数据集,引入基于特征提取的深度学习进行模型训练,获取障碍物目标的类别... 详细信息

针对无人机配电线自动巡检及绝缘层涂覆维护过程中障碍物主动识别和距离感知的问题,提出视觉图像与三维点云相结合的障碍物识别方法。对图像进行增广预处理来丰富数据集,引入基于特征提取的深度学习进行模型训练,获取障碍物目标的类别和方位,结合三维点云信息得到目标的距离信息。实验结果表明:三维点云与视觉图像融合的障碍物主动识别与距离感知算法可以兼顾实时与精准测距的需求,提高了系统预警的精确度,最大识别误差为2.356%,有助于提高无人机及线缆涂覆机器人的障碍感知能力,保障作业安全。

关键词：障碍物主动识别和距离感知算法视觉图像三维点云融合算法目标检测

考虑分级重构的配电网安全低碳两阶段运行优化方法

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电力系统保护与控制 2024年第14期52卷 36-45页

作者：罗龙波陈明辉王雯沁高红均刘俊勇广东电网有限责任公司广州供电局广东广州510630 四川大学电气工程学院四川成都610065

随着配电网拓扑结构的复杂程度提高,针对高比例可再生能源出力预测误差会导致配电网优化调度决策的准确性下降的问题,提出考虑分级重构方法的配电网安全低碳两阶段优化方法。首先,分析了配电网两类分级开关的影响程度和两阶段运行优化... 详细信息

随着配电网拓扑结构的复杂程度提高,针对高比例可再生能源出力预测误差会导致配电网优化调度决策的准确性下降的问题,提出考虑分级重构方法的配电网安全低碳两阶段优化方法。首先,分析了配电网两类分级开关的影响程度和两阶段运行优化框架。其次,提出了配电网日前-日内两阶段优化方法,通过协调分级开关动作、储能系统、工业负荷需求响应等手段实现配电网最优化运行。然后,考虑到光伏出力在不同时间尺度上预测误差,分别构建了以低碳性为目标的日前全局低碳经济调度模型及以安全性为目标的日内滚动安全经济调度模型。最后,算例验证了所提模型能够在光伏高比例渗透背景下,有效支撑复杂配电网安全低碳运行。

关键词：配电网多级重构低碳优化调度可再生能源

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热界面用导热绝缘陶瓷填料的研究进展

陶瓷学报 2024年第1期45卷 58-71页

作者：杨达伟姚瑶江霖广东电网有限责任公司珠海供电局广东珠海519000 广东电网电力科学研究院广东广州510000

兼具高导热和绝缘性的热界面材料是支撑电气设备高效运行,提升其使用寿命的重要基础材料。热界面材料以高分子聚合物为基体,因而其本征导热性能差;通过添加高导热的绝缘陶瓷填料,构建三维导热网络,可以极大地提升聚合物基复合材料的导... 详细信息

兼具高导热和绝缘性的热界面材料是支撑电气设备高效运行,提升其使用寿命的重要基础材料。热界面材料以高分子聚合物为基体,因而其本征导热性能差;通过添加高导热的绝缘陶瓷填料,构建三维导热网络,可以极大地提升聚合物基复合材料的导热性能。综述了近年来氧化物、氮化物、碳化物以及陶瓷复合填料的研究现状及存在的问题,同时展望了今后高导热陶瓷填料的发展方向与研究重点。

关键词：陶瓷填料热界面导热绝缘

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基于知识图谱的变电设备画像技术

广东电力 2024年第1期37卷 86-93页

作者：邹国惠魏嘉隆王超张勇南方电网广东珠海供电局广东珠海519000

目前的电力设备状态评估方法大多根据专家经验确定权重及模型参数,并基于理想化假设建立模型,实际应用效果不佳。针对这一问题,提出基于知识图谱进行变电设备画像。首先,对监控信息、告警直传、保护信息、电网潮流、监测等多种数据和设... 详细信息

目前的电力设备状态评估方法大多根据专家经验确定权重及模型参数,并基于理想化假设建立模型,实际应用效果不佳。针对这一问题,提出基于知识图谱进行变电设备画像。首先,对监控信息、告警直传、保护信息、电网潮流、监测等多种数据和设备状态之间的关联性进行分析,提取变电设备信息;其次,对数据进行特征提取、清洗和融合;最后,使用知识图谱对变电设备构建结构化的语义库,结合图谱分类对提取到的数据进行多维度属性类别划分,分析设备特征,构建变电设备画像模型,使用模糊数学层次分析法对图谱描绘出的设备状态进行评估。实验数据表明,所提出的方法具有更高的数据清洗率和更低的故障漏检率,有助于更有效地管理电力设备。

关键词：变电设备画像技术知识图谱多维数据体系智能巡检

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积极响应新规提升用电检查质效

中国电力企业管理 2024年第17期 22-23页

作者：何淇彰张灏霁刘靓南方电网广东电网公司广州供电局

用户用电安全与电网运行安全密切相关。新版《供电营业规则》进一步明确供用电双方的权利和义务,对高质高效开展用电检查工作、保障用户用电安全具有重要指导意义。在此背景下,南方电网广东广州海珠供电局认真贯彻落实新规则要求,不断... 详细信息

用户用电安全与电网运行安全密切相关。新版《供电营业规则》进一步明确供用电双方的权利和义务,对高质高效开展用电检查工作、保障用户用电安全具有重要指导意义。在此背景下,南方电网广东广州海珠供电局认真贯彻落实新规则要求,不断探索强化应急支撑、负荷管理、电力保供等用电服务新实践。

关键词：用电服务用电检查用电安全负荷管理广东广州电网运行安全权利和义务南方电网

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基于多模态感知的变电站智能巡视技术

广东电力 2024年第3期37卷 54-63页

作者：吴碧海王超魏嘉隆裴星宇南方电网广东珠海供电局广东珠海519000

针对目前变电设备识别和故障定性过程中的低效和人工依赖问题,提出一种改进的YOLOv5模型,可用于变电站设备的自动化识别和故障检测。首先,在主干网络引入ShuffleNet v2,降低模型的计算量和参数量,实现模型轻量化处理;然后,引入有效交并... 详细信息

针对目前变电设备识别和故障定性过程中的低效和人工依赖问题,提出一种改进的YOLOv5模型,可用于变电站设备的自动化识别和故障检测。首先,在主干网络引入ShuffleNet v2,降低模型的计算量和参数量,实现模型轻量化处理;然后,引入有效交并比损失函数,提高预测框的回归精度和收敛速度;最后,在网络中嵌入卷积块注意力模块(convolutional block attention module, CBAM),提高模型检测的准确率。在自建数据集上的实验结果显示,与其他6种模型相比,改进的YOLOv5模型在参数量、计算量和平均准确率方面均有显著优势。消融实验进一步验证了ShuffleNet v2和CBAM对提升检测精度和实时性的贡献。通过这些改进,模型的参数量较原YOLOv5模型减少了5.26 Mibit,计算量减少了10.3 Gibit,平均准确率提升了4%,展现了其在变电设备智能巡视领域的应用潜力。

关键词：变电设备 YOLOv5 ShuffleNet 卷积块注意力模块有效交并比

双动自能式灭弧室静侧传动系统动力学仿真与优化

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高压电器 2024年第4期60卷 155-164页

作者：赖颖东林志军张俊钟国思赵昌润广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000 西安西电开关电气有限公司西安710077

在高压断路器分闸与合闸过程中,静侧传动系统的强度直接影响产品的机械寿命,550 k V断路器与以往的产品相比,提高了电压等级,意味着更难满足机械寿命要求,因此需要更加准确地预测和提高静侧传动系统的结构强度以保证寿命要求。文中建立... 详细信息

在高压断路器分闸与合闸过程中,静侧传动系统的强度直接影响产品的机械寿命,550 k V断路器与以往的产品相比,提高了电压等级,意味着更难满足机械寿命要求,因此需要更加准确地预测和提高静侧传动系统的结构强度以保证寿命要求。文中建立了双动自能式灭弧室静侧传动系统的柔性瞬态动力学模型,该模型基于Hypermesh进行前处理,并利用Ls-dyna进行了瞬态动力学仿真求解。在分析过程中运用了显示算法,充分考虑了网格类型、接触类型、间隙、碰撞冲击等因素的影响。应力仿真结果表明:不同速度工况下,分合闸操作过程中关键零部件存在高应力风险,文中以拉杆销为例,列出了其高应力分布图以及应力时域曲线,峰值应力达到了约380 MPa,存在优化的空间。同时还输出了零部件之间的接触力,速度曲线,以及系统能量等结果,这些仿真结果表明:接触力大小和方向以及速度变化均符合实际运动趋势,沙漏能始终未超过内能峰值的5%,接触未发生明显的滑移和穿透,这些结果确保了仿真分析的合理性。随后针对高应力区域进行了设计方案优化并和原方案进行了仿真对比。对比结果表明:各个风险点的峰值应力明显降低,横梁、导轨、小垫片上的风险点应力下降比例最高可达到50%,优化效果明显。对优化方案进行了疲劳寿命分析,寿命结果表明:关键零部件的应力风险点可以达到10 000次以上。最终进行了机械寿命实验,实验结果表明:优化方案能够满足万次机械寿命的实验要求且未发生过度磨损,验证了仿真结果以及优化设计的有效性。

关键词：高压断路器瞬态动力学显示算法静侧传动系统优化设计

基于改进SSD神经网络和点云配准算法的变电站三维模型快速建立方法

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武汉大学学报（工学版） 2024年第3期57卷 356-362页

作者：薛江郭建龙冯伟夏郝腾飞王永纯陈海彪周青云广东电网有限责任公司培训与评价中心广东广州510520 广东电网有限责任公司汕尾供电局广东汕尾516600

为提高变电站三维建模的效率,提出了一种改进SSD(single shot detection)目标检测算法和ICP(iterative closest point)点云配准算法结合的变电站三维模型快速建立方法。该方法针对变电设备点云训练样本数量不足造成的设备识别准确率低... 详细信息

为提高变电站三维建模的效率,提出了一种改进SSD(single shot detection)目标检测算法和ICP(iterative closest point)点云配准算法结合的变电站三维模型快速建立方法。该方法针对变电设备点云训练样本数量不足造成的设备识别准确率低这一问题,将三维模型快速建模转换为设备类型、型号识别和点云导入。首先利用改进SSD目标检测算法对变电设备类型进行初步识别,然后运用ICP配准算法对变电设备进行型号识别,2种方法的结合实现了变电设备点云的准确识别,最后根据配准得到的设备在变电站点云场景中的实际位姿,将模型库中配准的标准模型导入变电站三维点云场景,极大地提高了变电站三维模型的建模效率。该方法已在某变电站三维建模中得到应用,结果表明,不同变电设备型号识别准确率较高,设备建模平均时间为32 s,效率远远高于人工建模。

关键词：变电站建模点云场景点云配准神经网络

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含有限PMU的配电网故障区域在线辨识算法

南方电网技术 2024年

作者：王彩强张青李晨黄志勇梁财源何思名广东电网有限责任公司云浮供电局南方电网科学研究院

为实现有限同步相量测量装置（phasor measurement unit, PMU）布局下的配电网快速故障区域辨识，研究了一种低PMU数量依赖的配电网故障区域在线辨识算法。提出了PMU布局与区域划分原则，分析了故障发生前后流入正常区域与故障区域的三... 详细信息

为实现有限同步相量测量装置（phasor measurement unit, PMU）布局下的配电网快速故障区域辨识，研究了一种低PMU数量依赖的配电网故障区域在线辨识算法。提出了PMU布局与区域划分原则，分析了故障发生前后流入正常区域与故障区域的三相电流变化差异，利用所采集电流数据构建了多维时空状态监测矩阵，并定义了基于2-范数的谱范数比值系数，用于对多维状态监测矩阵降维、量化各区域故障前后的电气状态变化差异，从而实现快速、准确的配电网故障区域在线辨识。利用IEEE 33节点配电仿真系统以及6节点实际试验平台验证了所提方法的有效性，仿真结果与实际试验结果表明：在有限PMU量测信息下，所提方法受故障类型、中性点接地方式、过渡电阻影响较小，具备一定抗噪性；在通信不满足严格同步等情况下，所提方法依然能够快速、准确地完成配电网故障区域在线辨识。。

关键词：配电网谱范数同步相量测量装置(PMU) 故障区域辨识