[发明专利]一种输电线路微风振动数据分析方法

说明书

本发明公开了一种输电线路微风振动数据分析方法及装置，是基于对输电线路在背风侧上下交替的卡门漩涡，引起上下交变力的监测数据和异常波动数据进行统计和分析，通过连接输电线路端的微风振动监控数据库，查询实时监测数据、历史监测数据并计算出各类频率f0振动值及正常振动范围，匹配不同的预警分析函数计算出导线的振动频率和旋涡频率，结合相关的微风振动预警普通标准，判断是有规律的波浪状往复运动，还是非良性顺序运动，并以此指导电工工作及时处理，以降低事故发生的概率。

技术领域

本发明涉及一种电力监测技术，尤其是监测输电线路微风振动频率分布的监测系统。

背景技术

微风振动是由于风的激励而引起的导线振动。发生振动现象的风速一般范围为0.5～10m/s，但近年来发现，当地形平坦及外界干扰很少的情况下，风速达到10m /s及以上时也观察到强烈振动。在导线未安装防振器的情况下，微风振动最大双振幅不超过导线直径的2倍，振动频率范围为3～120 Hz，振动的半波长为1.5～20m。振动持续时间较长，一般为数小时，有时可达数天。

微风振动从流体力学上的原因是微风吹过导线后形成的卡门涡流引起的。借助于风洞试验可以观察到这种现象。把一个圆柱体水平放置在风洞试验段中，圆柱体两端采用刚性固定，当风从直角方向吹过圆柱体时，圆柱体背后将产生漩涡。这种漩涡被称为“卡门涡流”。圆柱体背风处的漩涡上下交替产生，不断地离开圆柱体向后面延伸，逐渐消失。这种上下交替产生的漩涡，在圆柱体上将产生一种上下交替的作用力，由此形成微风振动。

在输电线路中，微风振动是导致线路损伤的主要原因。其高频小振幅的特点，不像线路舞动的破坏那样明显，具有一定的隐蔽性，有时很难从输电导线外表发现，而是从导线的内层开始，这给巡线工作带来一定的困难，通常是出现防振器毁坏脱落或疲劳断股后才发现，此时造成的危害已相当严重。

对微风振动的深入研究发现，当架空线突变应力的大小超过一定限度后，且经过突变应力多次交替作用，在线股损伤或有应力集中的部位将产生很细的裂纹，在裂纹的尖端有严重的应力集中，因而在突变应力的反复作用下导致裂纹的继续扩展；长时间突变应力作用后，随着裂纹的不断扩展，线股有效截面积不断减少，当截面减少到一定限度时，在一个偶然的振动或冲击下，线股就会沿削弱的截面发生突然断裂。当导线使用的金具刚度比较大时，松弛的支撑点尤其是绝缘子绑线部位容易发生磨损破坏，压接管、悬垂线夹以及压接耐张线夹也很容易出现疲劳破坏。

目前各类监测系统主要通过数据集成入库，且因每一个传感器监测数据正常值不同，设定较为粗放，风险辨识较滞后，无法进行常态风险与异常波动的分析和判断，识别风险成功率较低。

发明内容

针对目前各类监测系统无法进行精确的常态风险与异常波动的分析和判断的，本发明提供一种输电线路微风振动数据分析方法及装置，是基于对输电线路在背风侧上下交替的卡门漩涡，引起上下交变力的监测数据和异常波动数据进行统计和分析，通过连接输电线路端的微风振动监控数据库，查询实时监测数据、历史监测数据并计算出各类频率f0振动值及正常振动范围，匹配不同的预警分析函数计算出导线的振动频率和旋涡频率，结合相关的微风振动预警普通标准，判断是有规律的波浪状往复运动，还是非良性顺序运动，并以此指导电工工作及时处理，以降低事故发生的概率。

具体如下：

为了解决上述问题，本发明提供一种输电线路微风振动数据分析方法，优选的，所述方法基于对输电线路在背风侧上下交替的卡门漩涡，引起上下交变力的监测数据和异常波动数据进行统计和分析，具体实现方法包括以下步骤： S1 ：连接输电线路端的微风振动监控数据库，查询已连接入网的输电线路端的实时监测数据和历史监测数据；其中，所述的入网输电线路端实时监测数据和历史监测数据，为导线的振动频率和旋涡频率；

S2：根据微风振动监控数据库中的实时异常波动数据，与旋涡良好顺序频率f0 基数值的百分比与所述历史监测异常波动数据与旋涡良好顺序频率f0基数值的百分比之和除以2，得到本次实时异常波动数据值参考数；