【摘 要】
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输电线路弧垂越限会引起线路与被跨越物的安全净空距离不足,进而影响输电线路安全运行。目前,无人机、直升机采集图像巡检已经逐步取代人工巡检,成为新的、高效的线路巡检方式。利用巡检图像、视频信息,实现线路弧垂、净空距离的实时告警、预警,有利于电网运行、调度人员掌握线路的风险情况,为制定相应的防控、处理决策提供重要依据。本文采用计算机视觉处理技术,对线路图像信息进行分析处理,提出了输电线路净空距离告警、线
【基金项目】
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国家自然科学青年基金项目“输电线路动态安全裕度辨识及自适应过负荷保护”（项目编号:51707018）
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输电线路弧垂越限会引起线路与被跨越物的安全净空距离不足,进而影响输电线路安全运行。目前,无人机、直升机采集图像巡检已经逐步取代人工巡检,成为新的、高效的线路巡检方式。利用巡检图像、视频信息,实现线路弧垂、净空距离的实时告警、预警,有利于电网运行、调度人员掌握线路的风险情况,为制定相应的防控、处理决策提供重要依据。本文采用计算机视觉处理技术,对线路图像信息进行分析处理,提出了输电线路净空距离告警、线路弧垂预警方法,主要内容如下:（1）提出了基于双目图像视觉的输电线路弧垂和净距测量方法。利用计算机视觉技术,对采集的线路图像信息进行分析。通过图像预处理降噪、加强图像对比度;左右图像极线纠正,为同名点匹配提供路径;图像边缘检测,获取各物体边缘特征点信息;像素点空间立体匹配,获取同名点在左右图像中的位置信息,并由此得到图像像素点视差值;基于双目成像原理计算图像边缘点空间三维坐标,实现测距。通过实际线路图像测距,验证了方法的有效性。（2）提出了适用于输电线路水平和垂直方向纹理特征的净距识别和弧垂越限告警方法。在双目图像测距的基础上,本文以左视图为主视图,右视图为模板视图对输电线路杆塔、被跨越物进行边缘特征点匹配;利用链码对输电导线进行8方向搜索,获取导线边缘特征点。将输电线路的交叉跨越分为水平方向与垂直方向分别考虑,进行净距安全测量,以做弧垂越限告警。通过实际线路图像处理,验证了所提方法的有效性。（3）提出了计及运行环境和负荷电流预测的弧垂裕度预警方法。现有的气象预报信息、负荷预测信息,为输电线路弧垂预测提供了可能。首先,通过对输电线路状态方程、导线蠕变规律进行分析,将影响线路弧垂的关联参量按照环境气象、线路载流分为线路综合比载和导线温度。然后,通过线路图像的弧垂量测量、当前时刻线路综合比载计算以及导线温度计算,获取多组数据,并采用最小二乘拟合的方式得到多时段条件下的三维拟合曲面。最后通过气象预报信息、负荷预测信息对线路弧垂值进行预测,结合杆塔信息进行弧垂越限预警。通过多组线路图像、气象、载流信息,验证了所提方法的有效性。
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