[发明专利]一种计算输电线路覆冰厚度的方法

说明书

本申请涉及输电线路覆冰在线监测技术领域，具体涉及计算输电线路覆冰厚度的方法，包括：计算输电线路小号杆塔侧垂直平面参数与风平面参数的变化系数m₁，大号杆塔侧垂直平面参数与风平面参数的变化系数m₂，风平面内绝缘子串沿电线的倾斜角θ'；通过输电线路大高差的状态方程获取覆冰状态下小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice与垂直比载γ_ν的关系式，大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与垂直比载γ_ν的关系式；通过覆冰状态下输电线路主杆塔的水平载荷T_h的计算公式获取大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice的关系式；通过联合以上关系式进行计算，从而得出垂直比载γ_ν的数值；根据垂直比载γ_ν的计算公式得到覆冰厚度b的计算值；利用逐次逼近法对覆冰厚度b的计算值进行修正。

技术领域

本申请涉及输电线路覆冰在线监测技术领域，具体涉及一种计算输电线路覆冰厚度的方法。

背景技术

电力是关系国计民生的重要能源，电网是输送和分配电能的重要环节，现代社会对电力供应的可靠性要求越来越高，电网的安全至关重要。电网在长期露天运行过程中，输电线路极易遭受各种自然灾害：例如，线路覆冰。

我国是世界上输电线路覆冰较为严重的国家之一。严重覆冰和积雪会导致输电线路机械和电气性能急剧下降，引起绝缘子闪络、线路跳闸、导线舞动和通信中断等事故。而且，随着覆冰量的不断增加，输电线路非常容易发生断线、倒塔等严重事故，进而引起覆冰区域周边大面积停电，甚至当地电网崩溃，造成巨额的经济损失。

通常情况下，人们使用电网的覆冰厚度来表征电网的覆冰状态。20世纪70年代，人们已经开始进行覆冰厚度检测方法的研究。最早期采用量器具检测法，即用外钳夹在冰凌模拟线上，用米尺测量覆冰直径和厚度，然后根据直径和厚度计算覆冰厚度；然而，用量器具检测冰层的直径、厚度数值计算出导线覆冰厚度，未能考虑冰的比重，导致测量不准确。随后，又出现了称重法；然而，称重法检测覆冰厚度，虽然相对于量器具检测法前进了一步，但取自模拟线段的冰样往往与实际运行导线上的有出入，导致测量结果不准确。

发明内容

为了解决现有的在计算输电线路覆冰厚度时存在的测量结果不准确的问题，本申请提供了一种计算输电线路覆冰厚度的方法。

一种计算输电线路覆冰厚度的方法，具体包括如下步骤：

计算输电线路小号杆塔侧垂直平面参数与风平面参数的变化系数m₁，大号杆塔侧垂直平面参数与风平面参数的变化系数m₂，风平面内绝缘子串沿电线的倾斜角θ'；

通过输电线路大高差的状态方程获取覆冰状态下小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice与垂直比载γ_ν的关系式，大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与垂直比载γ_ν的关系式；

通过覆冰状态下输电线路主杆塔的水平载荷T_h的计算公式获取大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice的关系式；

通过覆冰状态下小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice与所述垂直比载γ_ν的关系式，大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与所述垂直比载γ_ν的关系式，大号杆塔侧电线的水平应力σ_2ice与小号杆塔侧电线的水平应力σ_1ice的关系式计算所述垂直比载γ_ν的数值；

根据所述垂直比载γ_ν的计算公式得到覆冰厚度b的计算值；