[发明专利]基于多元物理量数学模型的输电线路覆冰预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过多元物理量(风力、温度、湿度、雨滴、气压等)对电力线覆冰影响建模，从而发出预警的输电线路覆冰预测方法的实现。 

背景技术

2008年我国南方遭遇雪灾，输电线路普遍覆冰，严重情况下导致输电线路断裂，由于电力公司无法判断线路何处覆冰严重，以及将要在何时断裂，故无法及时实施除冰等预防措施，从而不能有效避免线路的断线、倒塔等现象，这是现在电力线系统普遍存在的问题。 

输电线路覆冰是电力系统最重要的灾害之一，要深入该领域的研究，首先要弄清输输电线路覆冰的原因和形成机理，同时要针对典型气象条件给出适用的线路覆冰预测模型，来准确判定线路的覆冰厚度以及具体覆冰位置，为输电线路抗冰灾设计提供重要的参数。 

基于多元物理量对覆冰影响的数学模型，通过对电力线受力影响的分析，综合考虑自然界常见的气候因素，包括空气温度、湿度、风向风速、液态水含量、水滴直径等，同时结合导线本身影响覆冰的因素，如导线结构和材料表面性能等，可以实现对输电线路覆冰情况的有效预测，使得预测的覆冰厚度更接近真实情况。 

发明内容

为了解决当前电力线覆冰情况无法及时监测，以致无法有效避免断线、倒塔等情况，本发明设计了基于多元物理量对输电线路覆冰厚度进行数学建模从而有效预测输电线路覆冰情况的数学模型，提供一种实现有效监测、准确性良好、 有效避免断线和倒塔现象的基于多元物理量数学模型的输电线路覆冰预测方法。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种基于多元物理量数学模型的输电线路覆冰预测方法，所述预测方法包括如下步骤： 

(1)采用温湿度传感器、风力传感器获取当前时刻的温湿度及风力气象参数； 

(2)分别判断当前各气象数据是否满足覆冰条件，即：温度-8～0℃，湿度90％RH以上，风速2～7m/s，若满足条件则转到(3)，否则进入下一次采样周期，即返回到(1)； 

(3)通过张力传感器获得的数据值与初始值做比较，若 说明导线有覆冰，转到步骤(4)，否则返回到(1)； 

(4)通过地面终端获取当前环境气压值，计算覆冰厚度b，计算公式如下： 

b=∫0tif(t,T,V,p)dt---(13)]]>

单位覆冰厚度Δr表示为： 

Δr=t(VW)2+(Pρ0)2ρiπ---(7)]]>

其中，V是风速(m/s)，W是空气中的液态水含量(g/m³)，t是降雨时间(s)；P是降雨强度(mm/h)，ρ₀是水的密度(g/cm³)，t是降雨时间(s)；