专利名称：一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法
技术领域：
本发明涉及高压输电线路监测技术领域。
背景技术：
2008年初我国南方发生了 50年一遇的持续的大面积冰冻灾害，严重影响了国民经济和人民生活。由于大部分高压输电线路架设区域都属于线路维护人员难以巡线维护的高寒高海拔地区，为了能在人员难以到达的情况下即时掌握线路的覆冰状态，及时开展除冰工作，急需发明一种能够对输电线路覆冰厚度的进行估算的方法。

发明内容
本发明的目的是填补现有技术的空白，提供一种能够即时获得高压输电线路的覆冰厚度，并真实地反映覆冰厚度变化趋势，以便及时开展除冰工作的一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法。本发明目的是通过如下技术方案实现的。一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，该方法包括以下步骤A、设定无覆冰时导线拉力值作为导线基础拉力值；B、以当地环境和覆冰历史记录作为导线基础拉力修正值，对导线基础拉力值进行修正；C、获取输电线路导线实时拉力值；D、根据基础拉力修正值和实时拉力值，估算导线覆冰厚度；E、根据历史覆冰厚度记录对估算的导线覆冰厚度进行趋势优化，得到导线覆冰厚度。本发明所述的当地环境指当地气象环境和地理环境；气象环境包括温度湿度、风速风向、降雨降雪；地理环境包括杆塔线路海拔、地形地貌。所述的覆冰历史记录包括覆冰发生时间日期、当地环境、导线覆冰厚度、对应的导线拉力数据。本发明的有益效果是，可以通过架设在杆塔上的传感器获取线路状态而估算出线路当前覆冰状态，以便及时开展融冰抗灾工作。下面结合说明书附图进一步阐述本发明内容。


图1为计算绝缘子风偏角方法几何视图；图2为单位长度覆冰导线直径及覆冰厚度计算示意图；图3为覆冰厚度计算示意图；图4为趋势估算方法图；图5为导线基础拉力修正值估算方法图；图6为估算方法总流程图7至图6为估算方法流程图。
具体实施例方式一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，本发明方法如图6、图7所示包括以下步骤A、设定无覆冰时导线拉力值作为导线基础拉力值；B、以当地环境1和覆冰历史记录2作为导线基础拉力修正值3，对导线基础拉力值进行修正；C、通过架设在杆塔上的输电导线拉力传感器，获取输电线路导线实时拉力值；D、对导线基础拉力值进行修正，根据基础拉力修正值和实时拉力值，估算导线覆冰厚度。修正值根据当地环境和覆冰历史记录提出。如图5所示，当地环境1包括了当地气象环境1. 1和地理环境1. 2，其中当地气象环境1. 1包括温度湿度1. 1. 1、风速风向1. 1. 2、 降雨降雪1. 1.3，地理环境1.2包括杆塔线路海拔1.2. 1、地形地貌1.2.2。所述的覆冰历史记录2包括了覆冰发生时间日期2. 1、当地环境1、导线覆冰厚度2. 2、对应的导线拉力数据 2. 3。综合当地环境和覆冰历史两个因素，对导线基础拉力值提出修正值，使其能够准确反应同一条输电线路中由杆塔间隔开的每段导线，在无覆冰的情况下，在不同的地理环境、气候环境条件下，依据覆冰历史记录，提出不同的基础拉力修正值。E、根据历史覆冰厚度记录对估算的导线覆冰厚度进行趋势优化，得到导线覆冰厚度。①若当地温度小于等于0°、湿度大于80%，则假设导线已开始覆冰，开始估算导线覆冰厚度。估算流程如下如图1，ΘΛ为绝缘子串顺线方向的夹角； 为绝缘子串垂线方向的夹角；0为绝缘子串的风偏角；0点为绝缘子的悬挂点；OA表示绝缘子；AX表示导线；OG表示重力方向；AY 表示导线垂直方向；GXAY表示长方形的虚拟平面。通过架设在高压输电线路杆塔上的传感器，获取绝缘子串的顺线方向夹角和垂线方向夹角两个参数，计算得到绝缘子串的风偏角 θ θ = 90 - ArcCos (^]Cos2(O1f) + Cos2(Oy))如图2、图3，Gjj为金具重量，Fsc为实测综合拉力值，Gfd为覆冰导线重量，根据金具重量(^.、π为圆周率，Gdffl为导线单位重量，(K为导线初始直径，P为覆冰密度。实测综合拉力值Fs。推导得到覆冰导线重量GfdGfd = FscX cos θ -1/26^.带入导线两端杆塔的垂直距离Lez和导线分裂数DXFLS，得到覆冰导线单位重量 Gfdm Gfdffl = Gfd/Lcz/DXFLS将覆冰导线单位重量Gfdm、导线单位重量Gdffl、导线初始直径(K、覆冰密度P (采用 900Kg/m3)带入覆冰厚度计算公式
4

得到覆冰厚度Hfb。②对估算结果进行趋势优化。输电线路覆冰有两个阶段，在覆冰增长阶段，输电线路的覆冰厚度随着时间的推移而逐渐累积，在趋势图上覆冰厚度体现为一段平滑向上的曲线，到达脱冰阶段后，覆冰厚度在一个时间点上由峰值变为零，在趋势图上覆冰厚度体现为一段垂直的直线，而以某个固定时间间隔采集传感器的数据估算出的覆冰厚度无法真实平滑的反应出覆冰增长趋势。因此，需要结合上一次估算出的覆冰厚度进行趋势分析，将离散的输电线路覆冰厚度的估算结果值平滑优化，使之能够真实反应实际输电线路覆冰厚度变化趋势。具体趋势分析流程如下分析上一次覆冰厚度估算结果，若上一次覆冰厚度不为零，或当地温度小于等于0°、湿度大于80%，则进行该次估算，否则判定当前覆冰为零。图4展现了覆冰趋势估算方法。图5展现了拉力修正值的参考因素。图6以趋势计算的方式完整的展现了覆冰厚度估算方法。图7展现了趋势估算的流程。
权利要求
1.一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，其特征在于，该方法包括以下步骤A、设定无覆冰时导线拉力值作为导线基础拉力值；B、以当地环境(1)和覆冰历史记录(2)作为导线基础拉力修正值(3)，对导线基础拉力值进行修正；C、获取输电线路导线实时拉力值；D、根据基础拉力修正值和实时拉力值，估算导线覆冰厚度；E、根据历史覆冰厚度记录对估算的导线覆冰厚度进行趋势优化，得到导线覆冰厚度。
2.根据权利要求1所述的一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，其特征在于，所述的当地环境(1)指当地气象环境(1. 1)和地理环境(1.2)；气象环境(1. 1)包括温度湿度(1.1.1)、风速风向(1.1. 2)、降雨降雪(1.1.3)；地理环境(1.2)包括杆塔线路海拔 (1. 2. 1)、地形地貌(1.2. 2)。
3.根据权利要求1所述的一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，其特征在于，所述的覆冰历史记录(2)包括覆冰发生时间日期(2. 1)、当地环境(1)、导线覆冰厚度(2. 2)、对应的导线拉力数据(2. 3)。
全文摘要
一种优化的输电线路覆冰厚度估算方法，方法步骤为设定无覆冰时导线拉力值作为导线基础拉力值；以当地环境和覆冰历史记录作为导线基础拉力修正值，对导线基础拉力值进行修正；获取输电线路导线实时拉力值；根据基础拉力修正值和实时拉力值，估算导线覆冰厚度；根据历史覆冰厚度记录对估算的导线覆冰厚度进行趋势优化，得到导线覆冰厚度。本发明能够通过架设在杆塔上的传感器获取线路状态而估算出线路当前覆冰状态，以便及时开展融冰抗灾工作。
文档编号G01B21/08GK102168962SQ20101058481
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者张志生, 张林山, 曹敏, 甘建英, 罗学礼, 邓丽林, 邓安明, 陈霍兴 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司, 昆明能讯科技有限责任公司