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一起35 kV线路两基相邻直线杆玻璃绝缘子串的多点故障分析
1
作者 郑江 刘均华 卓少伟 《红水河》 2024年第5期122-127,145,共7页
针对一起35 kV线路两基相邻直线杆玻璃绝缘子串的残锤、雨闪、电弧风偏及断线等的多点故障,笔者分析了故障原因,并提出改进措施。结果表明:该线路19号杆仅有2片绝缘子、1个残锤的A相2片串发生持续间歇雨闪,扣除残锤后绝缘子的每串最少... 针对一起35 kV线路两基相邻直线杆玻璃绝缘子串的残锤、雨闪、电弧风偏及断线等的多点故障,笔者分析了故障原因,并提出改进措施。结果表明:该线路19号杆仅有2片绝缘子、1个残锤的A相2片串发生持续间歇雨闪,扣除残锤后绝缘子的每串最少片数少于规范要求值、单相雨闪故障延时跳闸等是引发该起故障的主要原因;35 kV线路采用4片玻璃绝缘子串或改用复合绝缘子,加强绝缘子串的可恢复绝缘、抗污及灭弧性能,可防止发生此类故障。 展开更多
关键词 35 kV线路 玻璃绝缘子 残锤 故障分析 间歇雨闪 间歇过电压 复合绝缘子
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输电线路复合绝缘子伞裙与护套粘接界面强度预测
2
作者 任俞蒲 王少荣 《粘接》 CAS 2024年第7期21-24,共4页
研究基于输电线路复荷绝缘子伞裙与护套粘接界面强度预测方法,明确复合绝缘子使用状态,使输电线路更好地进行电力传输。以FXBW-110/120-22型复合绝缘子为例,通过单边核磁共振传感器发射的CPMG脉冲序列,测量复合绝缘子伞裙与护套粘接界... 研究基于输电线路复荷绝缘子伞裙与护套粘接界面强度预测方法,明确复合绝缘子使用状态,使输电线路更好地进行电力传输。以FXBW-110/120-22型复合绝缘子为例,通过单边核磁共振传感器发射的CPMG脉冲序列,测量复合绝缘子伞裙与护套粘接界面横向弛豫时间,并经CPMG回波衰减数据双指数函数拟合,得到复合绝缘子伞裙与护套粘接界面强度衰减曲线,从而完成对伞裙与护套粘接界面强度的预测。实验结果表明,该方法利用横向弛豫时间进行复合绝缘子伞裙与护套粘接界面强度预测的灵敏度更高;在低温、高温环境、紫外线照射强度以及灰尘与泥土附着物含量增加的情况下,会导致复合绝缘子复合绝缘子等效横向弛豫时间降低,使伞裙与护套粘接界面强度衰减曲线衰减程度加大,降低伞裙护套粘接界面强度。 展开更多
关键词 输电线路 复合绝缘子 绝缘子伞裙 绝缘子护套 粘接界面 强度预测
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基于轻量化网络与增强多尺度特征融合的绝缘子缺陷检测 被引量：4
3
作者 陈奎 刘晓 +2 位作者 贾立娇 方永丽 赵昌新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1289-1300,I0025,共13页
随着无人机搭载目标检测算法在输电杆塔绝缘子巡检领域的发展,针对绝缘子缺陷检测速度较低,网络复杂度高且缺陷小目标难以准确检测的问题,提出一种基于轻量化网络与增强多尺度特征融合的YOLOv5-3S-4PH模型进行绝缘子缺陷实时检测。首先... 随着无人机搭载目标检测算法在输电杆塔绝缘子巡检领域的发展,针对绝缘子缺陷检测速度较低,网络复杂度高且缺陷小目标难以准确检测的问题,提出一种基于轻量化网络与增强多尺度特征融合的YOLOv5-3S-4PH模型进行绝缘子缺陷实时检测。首先将重构的ShuffleNetV2-Stem-SPP(3S)网络作为YOLOv5的主干网络,显著减小了网络的参数量和计算量;其次引入针对小目标的增强多尺度特征融合网络以及4个预测头,来增强网络对绝缘子缺陷的感知能力,并结合Mosaic-9数据增强、CIoU损失函数进一步补偿轻量化导致的检测精度损失;最后将其应用到自制绝缘子数据集进行验证。实验结果表明,该文所提出的模型相对于未改进的YOLOv5,全类平均精度提高了3%,检测速度提高了81.8%,参数量、计算量分别压缩了82.4%、67%。因此,所提出的模型更适合部署在无人机平台上进行绝缘子缺陷的实时监测。 展开更多
关键词 绝缘子缺陷检测 YOLOv5 轻量化 ShuffleNetV2网络 小目标检测 无人机
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高海拔高速运行高铁车顶绝缘子风压分布及海拔修正 被引量：2
4
作者 张志劲 杨松澎 +3 位作者 万小东 蒋兴良 胡建林 胡琴 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期425-433,共9页
车顶绝缘子是高铁动车组列车重要的组成部件,高海拔地区运行中车顶绝缘子在高速气流作用下周围风压分布形成负压区导致其综合气压远低于实际海拔对应的气压进而影响车顶绝缘子电气性能。该文基于计算流体力学(computational fluid dynam... 车顶绝缘子是高铁动车组列车重要的组成部件,高海拔地区运行中车顶绝缘子在高速气流作用下周围风压分布形成负压区导致其综合气压远低于实际海拔对应的气压进而影响车顶绝缘子电气性能。该文基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD),建立仿真模型,分析高速气流作用下车顶绝缘子周围风压分布特性及影响因素,并提出高海拔高速气流综合作用下车顶绝缘子电气强度修正方法。结果表明:车顶绝缘子的风压低值分布在侧风面伞裙根部(大伞在下表面根部,小伞在上表面根部);迎风面风压、背风面和侧风面风压的绝对值都随风速的增大呈指数增长,且海拔越低,增长越快;攻角为80°左右时将形成更明显的低压区;海拔4000m、运行速度为360km/h综合作用下车顶绝缘子形成负压相当于4599米海拔对应的气压,车顶绝缘子外绝缘修正应予以考虑。 展开更多
关键词 车顶绝缘子 海拔 风速 攻角 风压 海拔修正
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基于局部特征深度信息的绝缘子小样本缺陷检测 被引量：2
5
作者 白晓静 谢雅祺 +4 位作者 赵淼 吴华 张文彪 谈元鹏 叶玲玲 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期740-749,共10页
基于深度学习的目标检测技术已广泛应用于绝缘子缺陷检测中,然而现有目标检测算法主要基于大量缺陷样本训练网络模型,无法对少样本缺陷进行准确识别。针对绝缘子缺陷检测过程中缺陷样本量不足的问题,该文提出了一种基于局部特征深度信... 基于深度学习的目标检测技术已广泛应用于绝缘子缺陷检测中,然而现有目标检测算法主要基于大量缺陷样本训练网络模型,无法对少样本缺陷进行准确识别。针对绝缘子缺陷检测过程中缺陷样本量不足的问题,该文提出了一种基于局部特征深度信息的绝缘子小样本缺陷检测方法。首先采用旋转目标检测网络改进Faster R-CNN(faster region-based convolutional neural network)模型提取绝缘子串区域,然后对绝缘子串特征进行划分,提取绝缘子串局部特征并基于深度推土距离(deep earth mover’s distance,Deep EMD)网络实现小样本缺陷检测。实验结果表明,在玻璃绝缘子自爆缺陷检测中,所提出方法采用2张训练样本可取得与现有目标检测方法 200张训练样本相同的效果,采用10张训练样本的绝缘子自爆检测在与真值框的交并比阈值为0.5至0.95之间的平均精度(mean average precision,mAP)达到0.65,该方法为小样本电力设备缺陷智能化检测提供了新的方法和思路。 展开更多
关键词 绝缘子 小样本学习 目标检测 缺陷识别 卷积神经网络
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基于改进YOLOv5s的轻量级绝缘子缺失检测 被引量：3
6
作者 池小波 张伟杰 +1 位作者 贾新春 续泽晋 《测试技术学报》 2024年第1期19-26,共8页
针对现有绝缘子缺失检测模型计算复杂度高和小目标难以检测等问题,提出一种基于改进的YOLOv5s轻量级检测模型。首先,移除主干网络中的C3模块来减少模型的参数量。其次,在多尺度特征融合网络中引入卷积块注意力机制来提高复杂背景下模型... 针对现有绝缘子缺失检测模型计算复杂度高和小目标难以检测等问题,提出一种基于改进的YOLOv5s轻量级检测模型。首先,移除主干网络中的C3模块来减少模型的参数量。其次,在多尺度特征融合网络中引入卷积块注意力机制来提高复杂背景下模型的特征提取能力。同时,采用加权双向特征金字塔网络结构对特征进行双向跨尺度加权融合,提升网络在遮挡物、相似目标干扰下目标的检测性能。最后,选用SIoU损失函数提升网络的收敛速度和检测精度。实验结果表明,所提模型的平均精准率为96.8%,浮点运算数为2.8 GFLOPS,而原始YOLOv5s在保证97.4%的平均精准率下的浮点运算数为16.3 GFLOPS。相较于原始模型,所提模型对小目标、遮挡目标以及模糊等场景有着较强的鲁棒性,且在保证近似检测精度的同时极大减少了计算量。 展开更多
关键词 绝缘子检测 YOLOv5s模型 卷积块注意力机制 加权双向特征金字塔网络 轻量化网络
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500 kV输电线路劣化瓷绝缘子非线性发热特性的红外分析 被引量：1
7
作者 裴少通 马子儒 +2 位作者 刘云鹏 张凯元 杨家骏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期33-40,共8页
高压输电线路绝缘子串中的劣化件会威胁电网安全。为了研究劣化瓷绝缘子的红外发热特性,设置了一系列实验,研究了劣化绝缘子的电阻、沿串位置和环境相对湿度对红外检测的影响。并对含有两片劣化绝缘子的绝缘子串进行了附加实验,以研究... 高压输电线路绝缘子串中的劣化件会威胁电网安全。为了研究劣化瓷绝缘子的红外发热特性,设置了一系列实验,研究了劣化绝缘子的电阻、沿串位置和环境相对湿度对红外检测的影响。并对含有两片劣化绝缘子的绝缘子串进行了附加实验,以研究了正常绝缘子和低值绝缘子之间不同的发热现象。利用有限元分析仿真进一步分析了红外图像中钢帽的发热机理。实验和仿真结果表明:劣化绝缘子的温升与阻值呈非线性关系,当电阻为30 MΩ时温升最大;绝缘子串两端的劣化易被检测;相对湿度过高可能会导致误检;正常绝缘子的发热区域是钢帽的下部,瓷件的温度上升1.2℃左右,而对于劣化绝缘子,沿钢帽的温升分布均匀,瓷件的温度与实验前基本一致。相关研究结果为劣化绝缘子的红外检测提供了参考依据。 展开更多
关键词 红外热成像 劣化绝缘子 发热 相对湿度 有限元法
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基于HHT的绝缘子泄漏电流分析及放电状态分类识别 被引量：1
8
作者 方春华 陶玉宁 +3 位作者 吴田 普子恒 丁璨 黎鹏 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期25-32,共8页
泄漏电流是污秽绝缘子在线监测参数,能动态地反映绝缘子表面的放电状态。文中开展了瓷绝缘子人工污秽放电试验,利用Hilbert-Huang变换分析了不同污闪阶段的泄漏电流固有模态函数分量、Hilbert边际谱与时频熵,从时频域及波形细节提取了1... 泄漏电流是污秽绝缘子在线监测参数,能动态地反映绝缘子表面的放电状态。文中开展了瓷绝缘子人工污秽放电试验,利用Hilbert-Huang变换分析了不同污闪阶段的泄漏电流固有模态函数分量、Hilbert边际谱与时频熵,从时频域及波形细节提取了15个特征量,使用主成分分析法与最小二乘支持向量机分类器对污秽放电状态进行识别。结果表明:起始放电阶段与闪络阶段的泄漏电流固有模态函数分量较多;泄漏电流的Hilbert边际谱上频率主要分布在0~150 Hz、200~250 Hz范围内;闪络前泄漏电流的时频熵值总是大于闪络后的;当训练样本数为测试样本数5倍及以上时,分类器的综合评判准确率可达99%,准确实现了污秽放电状态的分类识别。文中研究结果可为建立绝缘子污闪预警系统提供依据。 展开更多
关键词 绝缘子 泄漏电流 HILBERT-HUANG变换 主成分分析法 最小二乘支持向量机 分类识别
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IDD-YOLOv7:一种用于输电线路绝缘子多缺陷的轻量化检测方法 被引量：4
9
作者 翟永杰 赵晓瑜 +3 位作者 王璐瑶 王亚茹 宋晓轲 朱浩硕 《图学学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期90-101,共12页
YOLO目标检测算法是当前基于图像的输电线路绝缘子缺陷检测的主流方法,然而现有模型复杂度较大,亟需合理有效的参数压缩方法作为前提条件,来为解决无人机边缘设备部署的困境问题奠定基础;同时,无人机航拍的绝缘子缺陷图像背景复杂、缺... YOLO目标检测算法是当前基于图像的输电线路绝缘子缺陷检测的主流方法,然而现有模型复杂度较大,亟需合理有效的参数压缩方法作为前提条件,来为解决无人机边缘设备部署的困境问题奠定基础;同时,无人机航拍的绝缘子缺陷图像背景复杂、缺陷尺寸较小,容易出现误检、漏检等问题。为此,提出了一种用于输电线路绝缘子多缺陷检测的Insulator Defect Detection-YOLOv7(IDD-YOLOv7)模型,以降低模型复杂度,提高模型鲁棒性。首先,在多尺度特征融合的过程中加入坐标注意力(Coordinate Attention)机制,抑制复杂背景的干扰,提升模型对小目标的全局感知能力;之后,设计C3GhostNetV2模块,用于捕获不同空间像素之间的远程依赖性,在增强模型表达能力的同时降低模型的参数量和浮点运算量;最后,提出Focal-CIoU损失函数,提高模型高质量anchor的贡献,加快模型的收敛速度。实验结果表明,本文方法与基线模型相比mAP^(50)提升了3.8%,查准率和召回率分别提升了1.7%和7.6%,参数量和浮点运算量分别下降了18.3%和14.0%,绝缘子自爆、破损、闪络缺陷的AP^(50)分别提升了0.8%、4.5%、6.3%。 展开更多
关键词 YOLOv7 绝缘子缺陷检测 注意力机制 模型复杂度 轻量化 损失函数
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基于深度学习的输电线路绝缘子故障检测方法 被引量：1
10
作者 杨桢 刘易宸 +1 位作者 李鑫 许雪飞 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期325-334,共10页
针对航拍巡检高压输电线路上绝缘子目标易受复杂背景和部分遮挡影响,造成传统算法难以准确检测的问题,建立了一种基于改进YOLOv5的输电线路绝缘子检测模型。首先,利用GA+K的检测框优化算法对选择的模型进行改进,来提高识别精度;然后,在Y... 针对航拍巡检高压输电线路上绝缘子目标易受复杂背景和部分遮挡影响,造成传统算法难以准确检测的问题,建立了一种基于改进YOLOv5的输电线路绝缘子检测模型。首先,利用GA+K的检测框优化算法对选择的模型进行改进,来提高识别精度;然后,在YOLOv5算法框架中融合CBAM模块来提升图像中故障目标区域的显著度;其次,采用高斯函数改进YOLOv5中的非极大值抑制方法,提高对遮挡目标的识别准确率;最后利用辽宁某电网公司提供的无人机巡检图像制作数据集,并将所提算法与4种经典目标检测算法进行比较。试验结果表明,相比于4种对比算法,该算法能够在保证较高检测精度的同时具有较好的实时性,并且平均检测精度可以达到95.1%,每张图片的检测时间为0.04 s,兼具目标检测的准确性和实时性。 展开更多
关键词 绝缘子缺陷 故障检测 深度学习 目标识别 YOLOv5
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轻量化特征融合的CenterNet输电线路绝缘子自爆缺陷检测 被引量：1
11
作者 苟军年 杜愫愫 +1 位作者 王世铎 张昕悦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2161-2171,共11页
输电线路智能化巡检是新一代电力系统建设的必然要求。当前,基于深度学习的检测模型由于参数量过大,使得利用无人机(UAV)进行边缘部署较困难。为使无人机可搭载轻量级模型实现输电线路中具有自爆缺陷绝缘子的识别,提出了一种轻量级Cente... 输电线路智能化巡检是新一代电力系统建设的必然要求。当前,基于深度学习的检测模型由于参数量过大,使得利用无人机(UAV)进行边缘部署较困难。为使无人机可搭载轻量级模型实现输电线路中具有自爆缺陷绝缘子的识别,提出了一种轻量级CenterNet-GhostNet的目标检测网络。对模型主干特征提取网络进行轻量化处理,利用计算成本较低的GhostNet提取自爆缺陷绝缘子的多层次特征,降低模型复杂度;引入增强感受野模块(RFB)增强特征表达能力,提升模型对小目标特征信息的注意力;构建特征融合模块,将低层特征信息和高层特征信息有效融合以输出更完整的特征图,提高缺陷识别精度。利用迁移学习参数共享,结合冻结与解冻训练相结合的模型训练策略,缓解网络因小样本数据集而产生的泛化能力不足问题。基于构建的输电线路自爆缺陷绝缘子数据集对所提方法进行验证,实验结果表明:相比原始CenterNet,所提方法的AP50、AP75和AP50:95分别提升至0.86、0.74和0.63,模型参数量由124.61×10^(6)减少至64.2×10^(6),可实现复杂环境下的自爆缺陷绝缘子检测,提高了基于无人机的输电线路巡检精度与速度。 展开更多
关键词 深度学习 绝缘子自爆缺陷 轻量级网络 CenterNet 小目标检测
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基于随机森林算法的异常发热复合绝缘子分类模型 被引量：1
12
作者 胡琴 刘黎 +1 位作者 徐兴 李特 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期416-424,共9页
不同类型异常发热复合绝缘子对应的检修决策、应急处理手段各不相同,因此迫切需要建立复合绝缘子异常发热类型识别方法。该文分析了表面积污、护套老化受潮和芯棒酥朽发热复合绝缘子的表面中轴线温度曲线,并定义了7个温度特征量对复合... 不同类型异常发热复合绝缘子对应的检修决策、应急处理手段各不相同,因此迫切需要建立复合绝缘子异常发热类型识别方法。该文分析了表面积污、护套老化受潮和芯棒酥朽发热复合绝缘子的表面中轴线温度曲线,并定义了7个温度特征量对复合绝缘子异常发热状态进行表征。此外,该文提出了基于随机森林算法的异常发热复合绝缘子分类型模型,并使用现场和实验室拍摄的异常发热复合绝缘子红外图像构建温度特征量样本集。采用SMOTE算法对芯棒酥朽复合绝缘子温度特征量进行数据增广、10折交叉验证选择决策树个数。模型测试结果显示,表面积污、护套老化受潮和芯棒酥朽复合绝缘子的分类精确率均在85%以上。 展开更多
关键词 异常发热 复合绝缘子 随机森林 芯棒酥朽
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直流电压下GIS盆式绝缘子表面电荷及电场分布特性仿真研究 被引量：1
13
作者 罗传仙 邱虎 +5 位作者 孙亚辉 文豪 程立丰 罗子秋 张晓星 郭世瑞 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期101-110,共10页
GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相... GIS中盆式绝缘子表面在外施直流电压时会积聚大量电荷使得沿面闪络电压大幅降低,从而引发一系列电气设备故障。基于上述问题,文中分析了盆式绝缘子表面电荷的来源与传导途径,采用有限元仿真计算方法构建了二维轴对称仿真模型以及设定相关参数,研究了电压极性、不同电压幅值以及电压极性反转对盆式绝缘子表面电荷分布的影响。结果表明,在直流电压下,凹面主要积聚与外施直流电压极性相反的电荷,凸面主要积聚与直流电压极性相同的电荷,且凹面积聚的电荷密度更大;在极性反转后-100 kV直流电压下,盆式绝缘子表面原先积聚的电荷密度呈现先增大后逐渐减小的趋势,随后转换极性并达到饱和,电场在靠近高压端以及盆式绝缘子沿面0~20 mm处的畸变程度较为明显。电场在盆式绝缘子表面电荷极性发生变化前出现峰值,相比较电荷达到饱和状态,此时盆式绝缘子凹面最大场强增加46%,凸面最大场强增加5.4%。该研究可为直流电压下盆式绝缘子表面电荷分布特性提供指导。 展开更多
关键词 表面电荷分布 盆式绝缘子 直流GIS 电荷积聚
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500 kV双联耐张瓷绝缘子串的串间放电现象
14
作者 程洋 夏令志 +4 位作者 牛雷 阮巍 孙昊 曹轩赫 张世珉 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第9期231-237,共7页
以某换流站500 kV出线双联耐张瓷绝缘子串为研究对象,研究了双联瓷绝缘子串串间放电现象的成因。开展了电阻测试、剖面染色等实验,建立了双联瓷绝缘子串电场与放电仿真模型,获得了双联绝缘子串空间电场分布规律。研究结果表明:水汽侵入... 以某换流站500 kV出线双联耐张瓷绝缘子串为研究对象,研究了双联瓷绝缘子串串间放电现象的成因。开展了电阻测试、剖面染色等实验,建立了双联瓷绝缘子串电场与放电仿真模型,获得了双联绝缘子串空间电场分布规律。研究结果表明:水汽侵入水泥黏合剂缝隙导致多个绝缘子阻值下降形成大量零值绝缘子(西侧20片、东侧4片)。由于两侧零值绝缘子数量差距较大,产生122 kV串间电位差是串间放电的主要成因。 展开更多
关键词 双联耐张瓷绝缘子串 零值绝缘子 电场分布 串间放电
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基于多尺度特征融合的绝缘子缺陷程度检测
15
作者 陈奎 贾立娇 +2 位作者 刘晓 方永丽 赵昌新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1889-1899,I0008,共12页
针对绝缘子不同程度缺陷特征相似、像素信息少、不同程度缺陷检测效果不佳的问题,提出了一种基于多尺度特征融合的绝缘子缺陷程度检测网络(multi-scale feature fusion defect degree detection network,MFFD3Net)。该网络采用重构的Res... 针对绝缘子不同程度缺陷特征相似、像素信息少、不同程度缺陷检测效果不佳的问题,提出了一种基于多尺度特征融合的绝缘子缺陷程度检测网络(multi-scale feature fusion defect degree detection network,MFFD3Net)。该网络采用重构的ResNeSt50架构提高了对绝缘子缺陷程度数据集的特征提取能力。设计了基于反卷积的多尺度特征融合模块,丰富了不同尺寸特征图的表达能力,提高了对不同尺度目标的检测性能。同时,在输入检测模块的浅层特征图后增加多感受野的特征提取模块(receptive field block,RFB),使得更多绝缘子缺陷信息进入有效感受野,对最终特征图产生影响,提升不同程度绝缘子缺陷的检测精度。MFFD3Net在绝缘子缺陷程度数据集上的全类平均精度达到85.02%,其中绝缘子轻微破损与绝缘子轻微闪络小目标的检测精度分别为78.37%、79.98%,能够完成不同程度绝缘子缺陷的识别与定位。因此,该文提出的MFFD3Net对于完善电力系统故障预警、保障电网安全稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 绝缘子 缺陷程度检测 ResNeSt50 特征提取模块 感受野
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基于多项式代理模型的车顶绝缘子背风侧沿面压力优化研究
16
作者 高国强 张川 +3 位作者 郭裕钧 张血琴 杨晨光 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3172-3181,共10页
高速气流下,车顶绝缘子背风侧出现低气压会使得闪络电压降低,影响列车安全运行,为了改善车顶绝缘子背风侧的低气压现象,使用代理模型对车顶绝缘子结构参数进行优化。在车顶绝缘子结构参数上选取了伞裙上、下倾角以及伞裙间距作为因子,... 高速气流下,车顶绝缘子背风侧出现低气压会使得闪络电压降低,影响列车安全运行,为了改善车顶绝缘子背风侧的低气压现象,使用代理模型对车顶绝缘子结构参数进行优化。在车顶绝缘子结构参数上选取了伞裙上、下倾角以及伞裙间距作为因子,以绝缘子背风侧沿面压力的最小值作为响应,采用全因子试验设计方法获取样本数据,并对因子的主效应和交互效应进行分析,在此基础上建立多项式代理模型,进一步得到最佳的结构参数,最后进行闪络试验验证其有效性。结果表明:伞裙上、下倾角的主效应与伞裙间距相比更加显著,各因子之间没有显著的交互效应;最佳参数:伞裙上、下倾角分别为8°和0°,伞裙间距为45mm,背风侧沿面压力最小值提高了25.62%,同时压力平均值提高了42.47%;在100m/s的风速条件下,车顶绝缘子的闪络电压提高了16.80%。研究结果可以为车顶绝缘子结构设计提供参考。 展开更多
关键词 车顶绝缘子 压力分布 全因子试验设计 多项式代理模型 结构优化
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基于二阶段目标增强网络的低照度复杂环境下绝缘子故障检测方法
17
作者 田子建 吴佳奇 +3 位作者 张文琪 陈伟 杨伟 王帅 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1331-1340,共10页
从低照度户外环境中航拍采集的绝缘子影像,存在照度低、背景复杂、绝缘子故障目标小等缺陷,严重影响低照度环境下绝缘子故障检测准确性。为解决上述问题,文章提出一种基于TOE-Net的低照度复杂环境下绝缘子故障检测方法,提出TOE-Net进行... 从低照度户外环境中航拍采集的绝缘子影像,存在照度低、背景复杂、绝缘子故障目标小等缺陷,严重影响低照度环境下绝缘子故障检测准确性。为解决上述问题,文章提出一种基于TOE-Net的低照度复杂环境下绝缘子故障检测方法,提出TOE-Net进行图像预处理方法,再使用YOLOv7-OL作为故障检测模块检测小目标绝缘子故障。在二阶段目标增强网络(two-stage object enhancement network,TOE-Net)中,设计零目标图像增强损失函数实现预增强网络(preparation enhancement network,PreEnNet)和深度增强网络(deep enhancement network,DeepEnNet)的无监督学习;使用信道级注意力模块跳跃式通道注意力机制(skip squeeze excitation networt,Skip_SENet)和跳跃式通道注意力机制(skip convolutional block attention module,Skip_CBAM)模块改进原始小目标特征增强单次多框检测算法(small object detection enhancement single shot multiBox detector,SDE-SSD),从而提升定位网络的小目标检测能力;设计弱监督机制使预增强网络根据小目标特征增强SSD的要求来提升图像增强能力,直到小目标特征增强SSD能够从增强图像中准确定位绝缘子串位置;使用深度增强网络深度增强绝缘子串区域,提升各类故障的特征显著性。故障检测模块中,将YOLOv7目标检测算法改进为面向小目标YOLOv7,在原模型中添加结合多尺度特征自适应融合网络的小目标检测通道,并将原始损失函数的CIOU改进为BIOU,从而提高模型的小目标检测性能。在低照度环境绝缘子故障检测实验中,该算法与5种目前常用目标检测算法相比具有较大优势,并且相较于低光目标检测算法IA-YOLO、GenISP with RetinaNet,m AP提升9.77%、10.35%,检测速度提升7.23%、10.16%,证明该算法适用于低照度复杂环境下小目标绝缘子故障检测任务;在正常光照绝缘子故障检测实验中该算法仍保持出色性能,证明该算法能够实现常规光照条件下绝缘子小目标故障检测。 展开更多
关键词 绝缘子故障检测 低光复杂环境目标检测 小目标检测 二阶段目标增强网络 弱监督机制 零目标图像增强损失函数 小目标特征增强SSD YOLOv7小目标检测算法
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弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别仿真
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作者 葛卫京 孟华 +1 位作者 刘晓丽 王茜 《计算机仿真》 2024年第7期109-112,188,共5页
弧形绝缘子金属连接环通常安装在电力设备上,由于其所处的环境复杂,且存在各种环境干扰因素的影响,使得其局部出现机械损坏时,识别结果不准确。为了精准识别连接环局部机械损坏,提出一种弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别方法。通... 弧形绝缘子金属连接环通常安装在电力设备上,由于其所处的环境复杂,且存在各种环境干扰因素的影响,使得其局部出现机械损坏时,识别结果不准确。为了精准识别连接环局部机械损坏,提出一种弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏识别方法。通过形态学开—闭重构运算对弧形绝缘子金属连接环图像展开建模,使用差分运算获取差分图像,并结合最大熵值法对其分割。根据弧形绝缘子金属连接环的特点,排除非损伤部分对图像识别的干扰。采用基于分形理论的差分盒维法,将图像划分为多个子块并计算其分形维数值,并判断图像是否在数值范围内,从而实现对连接环局部机械损坏的识别。实验结果表明,所提方法可以精准识别弧形绝缘子金属连接环局部机械损坏,具有比较强的适用性。 展开更多
关键词 弧形绝缘子 金属连接环 局部机械损坏 最大熵值法 识别 差分盒维法
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不同材质绝缘子积污特性与积污比研究 被引量：1
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作者 杜伟 于鑫悦 +2 位作者 王阳阳 余波明 乔新涵 《能源与环保》 2024年第1期208-213,共6页
绝缘子污闪威胁着电力系统的稳定运行,污秽在绝缘子表面积聚是污秽闪络的前提,积污过程受绝缘子材质和天气条件等复杂因素的影响。因此,展开了江苏辖区不同材质绝缘子积污特性与积污比研究。首先,以江苏辖区输电线路自然积污的XP-160、X... 绝缘子污闪威胁着电力系统的稳定运行,污秽在绝缘子表面积聚是污秽闪络的前提,积污过程受绝缘子材质和天气条件等复杂因素的影响。因此,展开了江苏辖区不同材质绝缘子积污特性与积污比研究。首先,以江苏辖区输电线路自然积污的XP-160、XWP-160、FXBW-110,喷涂RTV的XP-160和喷涂RTV的XWP-160为研究对象,开展了12期自然积污试验。通过试验结果,分析了不同材质绝缘子的积污特性。研究发现,前9个积污期,绝缘子盐密从大到小依次为XP-160、 XWP-160、FXBW-110、喷涂RTV的XP-160和喷涂RTV的XWP-160,而后3个积污期,复合绝缘子盐密增加率较大,于是FXBW-110的盐密高于XWP-160盐密但仍然低于XP-160盐密。表面为亲水材质的绝缘子,在积污初期,增量均明显大于表面为憎水材质的绝缘子。但随着表面污秽的增加,憎水性材质的抗污秽性能有所降低。喷涂RTV对于绝缘子防污性能具有很大的提升作用,只是随着时间的增加,提升作用会有一定程度的降低。此外,表面亲水性材料绝缘受降雨冲刷作用更为明显。5种绝缘子之间的灰盐比有所差异,亲水性绝缘子灰盐比波动范围较大。根据两年期的积污结果,可以求得kRTV/XP-160、kRTV/XWP-160、kFXBW/XP-160和kFXBW/XWP-160的具体数值分别为0.596、0.554、0.925和1.125。 展开更多
关键词 江苏辖区 复合绝缘子 瓷绝缘子 积污特性
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高铁接触网绝缘子检测算法研究
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作者 刘仕兵 周诗涵 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期200-208,共9页
针对已有高速铁路接触网绝缘子目标检测算法通常存在检测精度不高且忽视了绝缘子方向的问题,为了能更好地满足智能化巡检需求,提出一种基于改进YOLOv5的绝缘子旋转目标检测算法。首先,引入协调注意力(CA)和十字交叉注意力机制,高效提取... 针对已有高速铁路接触网绝缘子目标检测算法通常存在检测精度不高且忽视了绝缘子方向的问题,为了能更好地满足智能化巡检需求,提出一种基于改进YOLOv5的绝缘子旋转目标检测算法。首先,引入协调注意力(CA)和十字交叉注意力机制,高效提取绝缘子的有效特征及位置信息,同时利用骨干网络Rep VGG架构,有效提升模型表征力和检测速度;在检测头的骨干网络中,采用对齐卷积(AC)模块解决了绝缘子目标的倾斜和特征不对齐问题,进一步调整了预测框与实际目标的对齐程度;最后,采用旋转完全交并比(R-CIoU)计算旋转损失函数,可以更好地实现对预测框的精准定位。实验结果表明,该算法可以实现对绝缘子不同方向的检测,在提升检测速度的同时平均精度均值(mAP)达到97.5%,能更好地满足绝缘子目标检测的需求。 展开更多
关键词 旋转目标检测 YOLOv5网络结构 绝缘子 对齐卷积 注意力机制
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