输电线路在线监测与故障诊断

输电线路在线监测与故障诊断 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:中国电力
作者:黄新波
出品人:
页数:262
译者:
出版时间:2008-10
价格:35.00元
装帧:
isbn号码:9787508378473
丛书系列:
图书标签:
  • 输电线路在线监测与故障诊断
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具体描述

《输电线路在线检测与故障诊断》将详细分析各种主流在线监测技术(绝缘子污秽、MOA、导线温度及动态增容、远程可视.线路覆冰雪,导线舞动、防盗报警、驱鸟装置等) 的原理、实现和应用分析,井针对在线监测与故障诊断的一些关键技术和共性问题(通信网络、工作电源和传感器)进行探索,希望能够有更多的科研机构重视和加强输电线路在线监测与故障诊断技术的研究及开发·不断提高和完善其性能,使之真正成为防止电网事故大面积停电的第一道防御系统的一项关键技术。

输电线路在线监测与故障诊断技术是具有交叉学科性质的门新兴技术,它是状态监渊、状态巡视、状志检修的基础和前提之一。通过在线检测,在不影响设备运行的前提下提取各种状态信息,由监控中心专家软件削断设备的运行状态,井及时给出预报管信息。《输电线路在线检测与故障诊断》是推行和实施状态监测、状态检修的麻用型参考书,可作为从事输电线路技术研究。设计、制造、使用和运行检修专业人员的参考书,也可用于高等院校电气和电力专业大学生和研究生的参考教材。

《输电线路在线监测与故障诊断》 输电线路作为电力系统的重要组成部分,承担着将电力从发电厂输送到用户端的关键任务。其稳定可靠的运行直接关系到国民经济的命脉和社会生活的正常运转。然而,输电线路在运行过程中,易受自然环境(如雷击、大风、冰雪、覆冰、飞鸟、异物搭挂等)、设备老化、人为破坏等多种因素的影响,从而引发各种故障,导致停电事故,造成巨大的经济损失和社会影响。传统的人工巡检方式存在效率低下、无法及时发现隐蔽性故障、巡检人员安全风险高等缺点,已难以满足现代电力系统对输电线路运行可靠性日益增长的需求。 本书旨在深入探讨输电线路在线监测与故障诊断的技术和方法,为提升输电线路的运行可靠性和智能化水平提供理论指导和实践参考。全书围绕“在线监测”与“故障诊断”两大核心内容展开,力求全面、系统地介绍当前该领域的研究现状、关键技术、典型应用及发展趋势。 第一部分:输电线路在线监测技术 本部分重点介绍实现输电线路状态实时感知和数据采集的各类在线监测技术。 电气量监测: 详细阐述电流、电压、相位、功率等关键电气量的实时监测原理、传感器选型、数据采集与传输方案。内容将涵盖高精度电流互感器、电压互感器、暂态录波器等设备在输电线路监测中的应用。 环境参数监测: 聚焦于对影响输电线路运行的各类环境因素进行监测。包括但不限于: 气象参数监测: 温度、湿度、风速、风向、降雨量、大气压力等,介绍相应的传感器技术和监测网络构建。 覆冰监测: 阐述输电线路覆冰的形成机理,介绍导线覆冰厚度、重量的在线监测技术,如基于微波、超声波、图像识别等方法。 雷电监测: 介绍雷电定位系统、线路雷击计数器等设备,以及雷击对输电线路的影响和监测方法。 异物监测: 探讨线路附近植被生长、异物搭挂(如塑料袋、树枝等)的监测技术,包括基于图像识别、激光雷达等方法。 机械状态监测: 关注输电线路杆塔、导线、绝缘子等关键部件的机械状态。 杆塔状态监测: 介绍倾斜、沉降、腐蚀等杆塔结构健康监测技术,如基于倾角传感器、位移传感器、应力传感器等。 导线状态监测: 探讨导线弧垂、振动、舞动等监测技术,包括基于GPS、加速度计、视觉跟踪等方法。 绝缘子状态监测: 介绍绝缘子污秽、破损、放电等在线监测方法,如基于红外成像、紫外成像、局部放电检测等技术。 传感器网络与通信: 讨论构建高效、可靠的输电线路在线监测传感器网络。包括传感器节点的设计、数据采集终端(DTU)的选择、无线(如Zigbee, LoRa, NB-IoT)及有线通信技术的应用、网络拓扑结构、数据传输协议以及网络安全问题。 数据处理与存储: 介绍海量监测数据的预处理、清洗、去冗余、特征提取等技术。探讨大数据存储、云计算平台在输电线路监测数据管理中的应用。 第二部分:输电线路故障诊断技术 本部分深入研究如何利用在线监测获取的数据,对输电线路的故障进行精确、快速的识别、定位和分类。 故障识别与分类: 暂态录波分析: 详细讲解暂态录波器记录的故障波形特征(如电流、电压幅值、频率、相角变化),以及基于波形特征的故障类型识别方法,如单相接地、相间短路、接地短路等。 机器学习与深度学习在故障识别中的应用: 介绍如何利用支持向量机(SVM)、随机森林、神经网络(NN)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等算法,对海量监测数据进行模式识别,实现故障的自动识别和分类。 小波变换与模糊逻辑在故障诊断中的应用: 探讨小波变换对故障信号的降噪和特征提取能力,以及模糊逻辑在处理不确定信息和模糊边界故障诊断中的作用。 故障定位技术: 基于阻抗法的故障定位: 介绍单端、双端阻抗法在不同类型故障下的应用原理、计算公式及精度影响因素。 基于波传播法的故障定位: 探讨电磁波在传输线上的传播特性,介绍行波法、高频暂态分析法等在故障定位中的应用。 基于GPS与时间同步的故障定位: 结合高精度时间同步技术(如GPS),利用多点监测数据进行三角测量或时间差分析,实现高精度的故障定位。 基于图像识别的故障定位: 探讨利用无人机或固定摄像头拍摄的线路图像,通过识别故障点周围的异常特征(如断线、烧毁痕迹、放电痕迹等)来实现故障的初步定位。 故障诊断预警与趋势分析: 设备老化与性能衰退诊断: 分析监测数据,诊断绝缘子老化、导线劣化、接头氧化等潜在问题,预测设备性能衰退趋势。 潜在故障隐患识别: 识别可能导致未来故障的早期迹象,如微小放电、绝缘子表面异常升温、导线异常振动等,并进行预警。 故障复发性分析: 对已发生的故障进行深入分析,找出根本原因,避免故障的再次发生。 系统集成与决策支持: 介绍如何将各类监测和诊断系统进行集成,构建输电线路智能运维平台。重点阐述如何利用大数据分析、人工智能算法,为电网运行人员提供故障诊断报告、设备健康评估、运维决策建议等支持。 本书将结合大量的理论推导、算法原理、工程实例和实验数据,力求使读者能够深入理解输电线路在线监测与故障诊断的精髓,掌握实用的技术方法,并能够将其应用于实际工作中。本书适合于电力系统运行维护人员、输电线路设计与研究工程师、高校相关专业的研究生及教师阅读。通过本书的学习,读者将能显著提升对输电线路运行状态的认知能力,有效降低故障发生率,提高电力供应的可靠性。

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目录信息

序一序二前言第1章 绪论 1.1 在线监测、状态监测和状态检修 1.2 输电线路在线监测技术 1.2.1 在线监测的必要性 1.2.2 系统构成 1.2.3 输电线路在线监测技术 1.3 在线监测技术急需解决的问题 1.3.1 在线监测与故障诊断技术的标准化 1.3.2 在线监测技术的稳定性与可靠性 1.3.3 状态分析与故障诊断 1.3.4 在线监测的管理问题第2章 在线监测分机通信网络、工作电源、传感器设计 2.1 无线数据通信网络 2.1.1 移动通信网络的发展 2.1.2 GSM数据通信 2.1.3 GPRS数据通信 2.1.4 ZigBee数据通信 2.2 在线监测分机的电源设计 2.2.1 太阳能电池板 2.2.2 太阳能储能蓄电池 2.2.3 锂离子电池 2.2.4 蓄电池容量及太阳能电池板功率估算 2.2.5 太阳能供电控制器的设计 2.2.6 太阳能电池供电系统稳压电路设计 2.2.7 低压差集成线性稳压器 2.2.8 监测分机电源设计举例 2.3 常用传感器设计 2.3.1 温度传感器 2.3.2 湿度传感器 2.3.3 集成温湿度传感器SHTll/SHT71 2.3.4 压力传感器 2.3.5 角度传感器 2.3.6 风速和风向传感器 2.3.7 电流传感器 2.3.8 其他传感器第3章 输电线路绝缘子污秽在线监测 3.1 污闪事故 3.2 污闪机理 3.3 防污闪措施 3.4 污秽度表示方法 3.5 泄漏电流在线监测技术 3.5.1 泄漏电流监测原理 3.5.2 泄漏电流监测方法 3.5.3 泄漏电流在线监测装置设计 3.5.4 通过泄漏电流进行污秽判断 3.6 等值附盐密在线监测技术 3.6.1 人工污秽试验室测试方法 3.6.2 等值附盐密在线监测技术第4章 氧化锌避雷器在线监测 4.1 氧化锌避雷器的运行故障简况 4.2 监测原理 4.2.1 MOA的伏—安特性 4.2.2 氧化锌电阻片的等值电路 4.2.3 MOA泄漏电流组成 4.3 MOA在线监测方法 4.3.1 全电流法 4.3.2 三次谐波法 4.3.3 基波法 4.3.4 补偿法 4.3.5 数字谐波法 4.3.6 双“AT”法 4.3.7 基于温度的测量法 4.4 各种监测方法的优缺点 4.5 MOA诊断算法 4.5.1 小波变换法 4.5.2 提升小波理论法 4.5.3 灰关联分析法 4.5.4 数学形态学法 4.6 输电线路MOA在线监测系统设计 4.6.1 系统方案的选取 4.6.2 系统总体构架 4.6.3 具体模块设计 4.7 试验数据第5章 导线温度及动态增容在线监测 5.1 静态提温增容技术 5.2 动态监测增容技术 5.2.1 国外动态增容技术研究现状 5.2.2 国内动态增容技术研究现状 5.3 增容技术的理论基础 5.3.1 导线稳态方程及允许载流量的基本计算公式 5.3.2 摩尔根载流量简化计算公式 5.3.3 摩尔根载流量的简化计算公式验证 5.3.4 线路的跃迁研究 5.3.5 通过实时监测导线运行环境来提高导线输送容量的可行性分析 5.3.6 对增容的投资成本和效益进行的分析 5.4 各种因素对输送容量的影响 5.4.1 各国导线载流量计算的边界条件 5.4.2 各因素对载流量的影响 5.5 输电线路导线温度及动态增容系统 5.5.1 系统构成与系统功能 5.5.2 在线监测分机设计 5.5.3 运行实例分析第6章 输电线路远程可视监控 6.1 系统概述 6.2 远程可视监控系统的关键技术 6.2.1 微控制器 6.2.2 图像传感器 6.2.3 图像采集 6.2.4 数字图像压缩标准 6.2.5 远程传输协议 6.3 输电线路远程可视监控系统 6.3.1 现场监测分机的设计 6.3.2 图像数据在移动互联网上的传输 6.3.3 专家软件的功能概述 6.3.4 系统的应用分析第7章 输电线路覆冰雪在线监测 7.1 输电线路覆冰雪危害及其形成机理、防护措施 7.1.1 输电线路覆冰雪危害 7.1.2 输电线路覆冰形成机理 7.1.3 输电线路覆冰雪气候参数、模型研究 7.1.4 输电线路除冰/抗冰技术 7.2 输电线路覆冰雪力学分析 7.2.1 力学模型基础知识 7.2.2 力学模型在在线监测技术中的应用 7.3 覆冰雪在线监测系统软硬件设计 7.3.1定量覆冰雪在线监测系统 7.3.2 定性覆冰雪在线监测系统 7.3.3 输电线路覆冰雪在线监测系统难点 7.3.4 现场覆冰监测数据分析 7.4 线路覆冰与局部气象因素的关系 7.4.1 监测点概况 7.4.2 现场监测数据 7.4.3 覆冰量与气象因素之间的关系 7.5 输电线路融冰过程监测系统的初步研究与设计 7.5.1 现行融冰方案分析 7.5.2 系统简介与设计 7.5.3 融冰过程监测系统与融冰系统的典型设计方案 7.5.4 借助融冰过程监测系统可实现的相关研究第8章 输电导线舞动在线监测 8.1 输电导线舞动的概念及形成因素 8.2 输电导线舞动的危害及防舞措施 8.2.1 导线舞动的危害 8.2.2 防舞措施 8.3 输电导线舞动的机理 8.3.1 输电导线舞动机理基础 8.3.2 输电导线舞动机理的发展 8.4 输电导线舞动数学模型建立 8.4.1 输电导线舞动数学模型的发展 8.4.2 输电导线舞动三自由度数学模型的建立与分析 8.5 输电导线舞动数学模型的参数分析 8.5.1 空气动力参数的确定 8.5.2 覆冰质量的计算 8.5.3 攻角的计算 8.6 输电导线舞动监测技术的研究现状 8.6.1 输电导线舞动的计算机仿真技术 8.6.2 采用摄像技术实现输电导线舞动的监测 8.6.3 基于GSM SMS的输电导线舞动在线监测系统设计 8.6.4 系统专家软件的介绍 8.7 基于位移、加速度传感器的输电导线舞动在线监测系统 8.7.1 设计思想的提出 8.7.2 系统设计思路 8.7.3 位移、加速度传感器的选型及特点 8.7.4 系统理论数据的MATLAB仿真第9章 输电线路防盗报警监测系统 9.1 防盗报警系统的发展现状 9.2 微波感应式防盗系统 9.2.1 监测分机 9.2.2 监控中心 9.3 基于加速度传感器防盗系统 9.4 基于振动传感器和雷达探测器的防盗系统 9.4.1 系统构成 9.4.2 监测装置安装方式 9.5 感应式报警器 9.5.1 感应式报警器的特点 9.5.2 感应式报警器组成及工作原理第10章 输电线路驱鸟装置 10.1 鸟害问题分析 10.1.1 鸟类活动引起线路跳闸的主要原因 10.1.2 鸟害故障发生的特征 10.1.3 鸟粪闪络 10.1.4 鸟害故障暴露出的问题 10.2 预防鸟害的措施 10.2.1 防鸟刺 10.2.2 防鸟罩 10.2.3 防鸟挡板 10.2.4 滚管式和滚线式驱鸟装置 10.2.5 风车式驱鸟器 10.2.6 封堵、人为筑巢引导相结合防鸟 10.2.7 高压电子驱鸟器 10.2.8 声音驱鸟法 10.2.9 超声波驱鸟器 lO.2.10 激光防鸟器 10.2.11 雷达驱鸟器第11章 在线监测数字化管理系统 11.1 二维在线监测数字化管理系统设计 11.1.1 系统总体结构 11.1.2 数据库、GIS软件平台、面向对象开发语言选择 11.1.3 系统功能 11.1.4 二维在线监测数字化管理系统数据库设计 11.2 三维在线监测数字化管理系统 11.2.1 海拉瓦洛斯达技术简介 11.2.2 系统结构 11.2.3 系统功能参考文献
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读后感

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用户评价

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这本书的语言风格有一种老派工程师的沉稳与务实,用词精准,少有华而不实的修饰词,每一个技术名词的出现都带着明确的指向性。阅读过程中,我常常会感受到一种被“认真对待”的尊重,作者似乎非常了解读者在面对复杂系统时可能产生的困惑,并提前用最直接的方式进行澄清。比如,在解释某些复杂算法的收敛条件时,作者没有堆砌冗长的公式证明,而是选择了一个类比,将抽象的数学概念与日常可见的物理过程联系起来,这种“接地气”的解释方式,极大地降低了理解门槛。同时,书中对一些历史遗留问题的演进脉络梳理得非常清晰,能够让读者清晰地看到当前技术的优势是如何一步步克服过去局限性的,这不仅仅是知识的传授,更是一种行业历史的教育。这种注重实用性、强调清晰传达的文风,使得整本书读起来非常“踏实”,像是一位经验丰富的前辈在手把手地进行指导。

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这本书在配套资源的整合与利用上,展现出了极高的前瞻性。虽然我主要是在纸质版上阅读,但书中多次提及的在线代码库和实时数据演示平台的链接,让我对其数字扩展性有了深刻的印象。它显然不是一本写完就束之高阁的传统教材,而是一个持续更新和进化的知识载体。作者在探讨高级诊断技术时,没有简单地停留在算法描述层面,而是明确指出了在主流的工业控制软件环境中,如何配置和部署相应的模块,这对于正在进行系统集成的工程师来说,简直是雪中送炭。书中对特定协议栈的解析也异常详尽,连数据帧的每一位定义都标注得清清楚楚,这种对底层细节的关注,保证了即便是最细微的通信层面的故障,也能被有效追踪。总而言之,这本书的设计思路是将一个复杂的工程领域知识体系,以一种结构化、可操作化、且具备持续迭代潜力的形式呈现给了读者,这在同类专业书籍中是十分罕见的。

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我特别欣赏作者在叙事逻辑上的严谨与流畅,这使得原本可能枯燥的技术探讨变得引人入胜。全书的章节过渡设计得非常巧妙,仿佛是在引导读者进行一次循序渐进的深度探访。它没有急于抛出最前沿的理论,而是从最基础的物理原理和工程背景讲起,为后续的复杂算法和系统架构打下了坚实的地基。每一次章节的收尾,都能看到一个清晰的知识点总结,同时又会自然地引出下一章即将要解决的问题,这种“设问与解答”的节奏感,极大地激发了我继续探索的欲望。我发现,作者在引用相关研究成果时,也表现出了极高的专业素养,注释清晰且标注了最新的参考资料,这让读者可以追溯到更原始的理论出处进行交叉验证,体现了学术上的诚信与严谨。此外,书中对不同技术流派的介绍也做到了相对客观的平衡,没有过度偏袒某一种特定的解决方案,而是客观地分析了每种方法的优劣势和适用场景,这对于需要在实际项目中权衡利弊的技术人员来说,提供了宝贵的决策参考依据。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮,封面采用了一种深邃的墨绿色,搭配烫金的标题字体,显得沉稳而又不失现代感。初次翻开,那纸张的质感就让人心生喜爱,不是那种廉价的亮面纸,而是带有细腻纹理的哑光纸,即便是长时间阅读,手指划过也不会感到任何不适。更值得称赞的是内文的排版,字号适中,行间距处理得恰到好处,使得大段的文字阅读起来也不会感到拥挤。我尤其注意到了图表的处理,那些复杂的技术示意图和电路结构图,线条清晰,色彩运用得当,即便是初次接触这些概念的人,也能通过直观的视觉辅助迅速捕捉到核心信息。书中对关键术语的标注也体现了编者的细致,往往在首次出现时就会给予简洁明了的解释,这对于我们这些需要快速进入专业领域的读者来说,极大地缩短了学习曲线。整本书的装订也非常结实,我将它放在书包里反复携带了一段时间,都没有出现书脊松散或页脚脱落的迹象,这对于经常需要在现场和办公室之间切换的研究人员来说,是至关重要的实用考量。从翻开到合上的那一刻起,就能感受到这是一本经过精心打磨、注重用户体验的专业书籍。

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从内容的深度和广度来看,这本书无疑是业内的一部力作。它不仅仅停留在理论的阐述,更大量的篇幅被用来探讨实际工程中的“疑难杂症”和“边界条件”下的表现。我特别关注了其中关于数据预处理和特征工程的部分,作者详尽地描述了传感器数据在真实环境下受到的噪声干扰类型,以及如何通过先进的滤波技术进行有效的降噪处理。更让我眼前一亮的是,书中详细剖析了多种故障模式的特征向量差异,并配有大量的实例曲线图来佐证其观点,这使得抽象的诊断逻辑变得触手可及。例如,对于某一类特定的电气故障,书中不仅给出了数学模型,还提供了在不同工况(如温度、湿度剧烈变化时)下模型鲁棒性的实测数据对比,这种将理论与极端环境测试紧密结合的写作手法,极大地提升了本书的实用价值。它真正做到了理论指导实践,实践反哺理论的良性循环。

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了解在线监测的一本比较详细的好书

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