电力线

电力线路通道树障是威胁电力线路安全与运行的“头号杀手“，各级供电部门每年投入巨大的人力、物力进行树障清理作业，人工清障效率低下并存在很大的人员跌落、触电等人身安全风险。项目研制了一种可稳定飞行、精确悬停、具有预警与保护功能，专门用于电力线路通道树障自动清理的空中机器人，通过飞行器和作业刀具的一体化设计，提出一种受力状态下空中机器人高精度位置与姿态控制方法和一套树清障机器人安全保障方法，从空中安全、可靠地实现树障的快速清理。

随着我国城市化建设向农村城镇化建设的步伐不断加快，电缆线路具有架空线路无法比拟的优越性，替代架空线路应用于城市配电网中。电力线路入地项目虽然建设成本较高，但是它敷设于地下，不占地面空间，不影响市容市貌，同一地下电缆通道可容纳多回线路并且受外界条件和周围环境的影响较小，提高了输送容量的同时也保障了供电可靠性，这样的优势使得电缆线路的运行维护费用就相对较小。电缆线路与户外环网箱、分接箱等设备联结形成灵活的多线路联络，形成供电系统，运行方式灵活，减少了城市停电次数、停电范围，满足了配网自动化的要求。

采用高速电力线载波、Lora无线双模通信，承载了台区低压电网监控和用电数据的采集任务，主要功能包括：对下级分支箱、表箱的拓扑辨识，形成准确的变、线、户拓扑结构图。对变压器、低压配电箱内的总、分断路器运行状态监测，各级停电事件的实时上报。协调电气运行参数5分钟、电表数据15分钟的同步采集与数据周期上报。

该项目以实现配电台区智能设备和传感器广泛互联和全面感知为目标，融合电力线载波和无线两种传输介质，支持多种通信模式，构建动态混合路由的配电台区边端多模通信网络，解决网络覆盖能力不足、重要事件上报不及时、生产营销数据不共享等问题，满足配电业务精益化管理需求，支撑配电网智能化建设。 在各种环境条件下，无需额外配置中继节点，多模通信网络实现了一张网地域全覆盖、设备全接入、应用全支持，达到了网络运行稳定、可靠、快速的预期效果。应用载波感知避让技术实现与台区用电信息采集网络的并存并行，通过数据伴听装置，在营销 HPLC 网络无感的情况下，实现用户用电信息数据的融合共享。

本成果通过总结电力线路各类树障造成的跳闸事故及风险，再结合树障清理的现场实际要求，研制专门用于电力线路树障清理的空中机器人。其中由于在树障清理过程中，空中机器人携带的清障装置会与树障直接接触，造成浮空体的受力特殊性，故创新性采用清障强受力状态下空中机器人强抗扰控制算法，自研基于RTK+IMU+光流融合的高精度位姿强抗扰飞行控制系统。另设计了一种刚柔混合悬挂机构，实现树障清理作业时的全方位柔性缓冲作用，隔离刀具振动，避免空中机器人大角度倾转带来的风险，有效解决了飞行稳定性问题。

电力线载波和无线双模融合通信已成为电网信息采集系统的新发展方向。针对双模通信的异构物理层融合度不高等缺点,文章基于国网新双模技术标准的发射端结构,针对物理层前向纠错编码的特性提出了一种双模复用编码设计方法。融合设计包含了分组编码、Turbo编码、信道交织、分集拷贝等功能模块,并通过对Turbo编码和交织等模块进行双模时分复用节省了电路资源。通过对硬件代码的仿真验证了融合设计方案的时序性能,并基于SMIC 55 nm工艺对代码进行综合以分析实际电路中节省的逻辑资源总数。仿真与综合结果证明,提出的融合设计方案可以节约电路消耗、提高编码效率,达到降低生产成本、减少信号延迟的设计目标。

本报告介绍DL/T 1578标准概况、相关术语定义，介绍架空电力线路作业用多旋翼无人机巡检系统关键性能指标要求和关键项目试验方法等。

为了提高电力线通信系统中OFDM定时同步的准确度,文章基于低压电力线宽带载波通信互联互通技术规范下的物理层通信协议,提出了一种基于Mitchell算法的电力线载波通信符号定时算法。与理论本地互相关同步算法相比,文章的算法不需要进行乘法运算,易于硬件实现。与简化的单比特量化算法相比,该算法同步检测结果更加准确,峰值旁瓣更小,在低信噪比条件下符号定时更加准确。