智能输电线路的目标是实现输电线路运行控制的信息化、互动化和自动化，提高电网输电环节的安全性和可靠性，提升电网运行效率和资产利用率，是智能电网的重要环节。本书结合智能电网的建设和发展现状，系统阐述智能电网条件下输电线路智能化的技术原理和实现方法，主要内容包括智能输电线路的技术内涵、架构体系以及智能输电线路监测技术、动态增容技术、分布式故障定位技术、多维度状态评价方法、监测装置共性关键技术等。
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序
前言
第1章 智能输电线路概述 1
1.1 智能输电线路的目标和内涵 1
1.2 智能输电线路的实现模式和价值 3
1.3 智能输电线路的组成架构 5
1.4 输电线路智能化的关键理论和技术 7
1.5 智能输电线路的发展现状 9
参考文献 12
第2章 输电线路关键状态智能监测与评估 13
2.1 输电线路状态综合监测的总体架构 13
2.2 输电线路智能监测功能及原理 14
2.2.1 智能监测终端分类 14
2.2.2 关键状态参数监测及智能评估 15
2.3 智能输电线路状态信息交互模式及内容 20
2.4 输电线路关键状态评估诊断方法分析 22
2.4.1 导线覆冰厚度评估及预测 23
2.4.2 导线弧垂的估算 32
2.4.3 绝缘子绝缘状态评估及闪络预警 37
2.4.4 导线舞动评估 41
2.4.5 导线微风振动分析评估及寿命预测 43
参考文献 46
第3章 输电线路动态增容及其风险评估 48
3.1 概述 48
3.2 输电线路负载能力动态评估的原理和计算模型 51
3.2.1 输电线路负载能力动态评估基本原理 51
3.2.2 稳态允许载流量计算模型 53
3.2.3 暂态允许载流量计算方法 60
3.2.4 输电线路载流量影响因素分析 63
3.3 基于导线张力监测的输电线路负载能力动态评估技术 70
3.3.1 基于导线张力监测的输电线路负载能力动态评估基本原理 71
3.3.2 基于导线张力的导线弧垂和平均温度计算方法 73
3.3.3 现场应用数据分析 75
3.4 基于多源信息融合分析的输电线路多时间尺度负载能力预测方法 84
3.4.1 Elman神经网络原理及其改进 85
3.4.2 输电线路多时间尺度负载能力动态预测方法 87
3.4.3 实例计算和误差分析 87
3.5 输电线路动态增容运行风险评估方法 97
3.5.1 基于MCMC方法的气候模型 98
3.5.2 输电线路运行风险评估方法 102
3.6 输电线路动态增容运行的智能调度策略 104
3.6.1 增容运行调度应用总体策略 104
3.6.2 负载能力动态评估预测分析 106
3.6.3 N-1事故情况下的运行安全校核 106
3.6.4 与电力系统稳定分析控制技术的结合原则 107
3.7 风电场送出线路增容运行分析 108
3.7.1 风力发电机功率特性分析 108
3.7.2 风电场送出线路增容原理及效果分析 109
参考文献 114
第4章 输电线路分布式故障定位与故障辨识 117
4.1 概述 117
4.2 行波基本理论 119
4.2.1 行波的折射与反射 120
4.2.2 三相线路相模变换 121
4.3 分布式故障定位基本原理 123
4.3.1 分布式故障定位原理概述 123
4.3.2 各检测点行波序列分析 123
4.4 基于故障电流综合分析的故障区间确定方法 126
4.4.1 基于故障电流偏离度的故障区间判断方法 127
4.4.2 检测外区段故障区间判定 131
4.4.3 基于初始行波极性的故障区间定位方法 133
4.5 分布式故障定位算法 133
4.5.1 两端对称法 134
4.5.2 中点主导法 137
4.5.3 四点联合法 141
4.5.4 多点绝对时差法 144
4.6 基于故障电流行波时域特征的雷击类型辨识方法 146
4.6.1 基于行波极性差异的反击识别方法 146
4.6.2 基于行波时域特征的输电线路绕击识别方法 152
4.7 分布式故障定位与雷击类型辨识案例 155
4.7.1 单相金属性接地故障 155
4.7.2 反击闪络 159
4.7.3 绕击闪络 160
参考文献 162
第5章 输电线路健康状态多维度差异化评价 165
5.1 概述 165
5.2 基于关联规则和主成分分析的输电线路状态评价关键参数提取 167
5.2.1 基于关联规则分析的基础参量量化模型 168
5.2.2 主成分分析法提取输电线路状态评价关键参数 170
5.2.3 输电线路状态评价关键参数体系的建立 173
5.2.4 关键参数的有效性验证 175
5.3 基于组合赋权和模糊评判的输电线路健康状态综合评价 177
5.3.1 各层状态量的模糊评判矩阵 177
5.3.2 基于层次分析法和熵权法的组合赋权 180
5.3.3 模糊综合评判 182
5.3.4 实例验证 183
5.4 考虑时间和空间信息的输电线路差异化状态评价 185
5.4.1 考虑时间和空间信息的输电线路差异化评价模型 185
5.4.2 考虑时间和空间信息的状态评价权重差异化调整 186
5.4.3 实现步骤 192
5.4.4 实例验证 194
参考文献 196
第6章 输电线路智能监测装置共性关键技术 198
6.1 概述 198
6.2 基于差分绕线PCB线圈的暂态电流传感器 198
6.2.1 罗氏线圈基本理论 199
6.2.2 罗氏线圈测量干扰分析 201
6.2.3 差分绕线双半环PCB罗氏线圈设计 203
6.2.4 双半环PCB罗氏线圈性能测试 207
6.3 高效可靠的输电线路智能监测装置供电技术 210
6.3.1 多电池组太阳能光伏供电技术 211
6.3.2 高能量密度CT感应取能技术 217
6.4 安全稳定的输电线路状态监测系统通信技术 236
6.4.1 智能输电线路状态监测数据传输方式分析 237
6.4.2 智能输电线路状态监测系统组网方式分析 240
6.4.3 基于无线Mesh网络的输电线路状态监测数据传输 243
参考文献 246
第7章 智能输电线路的最新进展和发展趋势 248
7.1 大数据和人工智能技术在输电线路状态评估中的应用 248
7.2 光传感技术在智能输电线路中的应用 251
7.3 传感器集成化和智能化技术 253
7.4 输电线路状态检测图像自动处理和分析技术 253
7.5 计及输电线路等设备状态的电网优化调度技术 254
参考文献 255
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