[发明专利]一种架空导线微风振动监测方法及装置

说明书

本发明涉及电网防灾减灾技术领域，具体提供了一种架空导线微风振动监测方法及装置，旨在解决架空导线微风振动监测的技术问题。包括：基于架空导线的历史动弯应变力和风速计算架空导线的疲劳损伤度；利用架空导线的疲劳损伤度预测架空导线的振动范围；该方案以监测数据为基础，以导线微风振动疲劳损伤计算和机器学习模型为核心的架空导线微风振动预测方法。

技术领域

本发明涉及电网防灾减灾领域，具体涉及一种架空导线微风振动监测方法及装置。

背景技术

微风振动是输电线路常见的架空导线振动现象之一，在输电线路中，微风振动是导致线路损伤的主要原因。

微风振动具备高频小振幅的特点，不像线路舞动的破坏那样明显，具有一定的隐蔽性，其很难从输电导线外表发现，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会发现微风振动，但是此时由微风振动造成的危害已相当严重。

风速、风向、气压、温度、湿度等因素均会对导线寿命造成影响，对微风振动进行深入研究后发现，风速和风向对导线寿命的影响主要体现在其引发的架空导线微风振动对导线的损坏上，因此减少导线微风振动是很有必要的。

虽然目前防振金具具有减少导线振动，起到保护导线、延长导线寿命的作用，但是使用防振金具后导线的磨损破坏仍不可避免。

为了保护架空输电导线和金具，改善防风致振动能力，对于架空导线微风振动监测是有必要的。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明提供一种架空导线微风振动监测方法及装置。

第一方面，提供一种架空导线微风振动监测方法，所述架空导线微风振动监测方法包括：

基于架空导线的历史动弯应变力和风速计算架空导线的疲劳损伤度；

利用架空导线的疲劳损伤度预测架空导线的振动范围。

优选的，所述架空导线的历史动弯应变力的计算式如下：

上式中，σ_i为历史第i个时刻架空导线的动弯应变力，E为外层线股的杨氏模量，p为试验常数，D为导线直径，Y_a为x处振动峰值，x＝89mm，i∈[1,m]，m为历史时段内时刻总数。

进一步的，所述架空导线的疲劳损伤度的计算式如下：

上式中，K为架空导线的疲劳损伤度，S_t为斯托罗哈常数，v_i为历史第i个时刻架空导线的风速，P为平均风速概率值，N/mm²为牛顿/平方毫米。

进一步的，按下式计算所述试验常数p：

上式中，T为架空导线的张力，E₁为架空导线的抗弯刚度。

进一步的，按下式计算所述平均风速概率值P：

P＝exp[-(V₁/c)^k]-exp[-(V₂/c)^k]

上式中，V₁为风速上限值，c为Weibul1分布的尺度参数，k为Weibul1分布的现状参数，V₂为风速下限值。

进一步的，所述斯托罗哈常数S_t的取值范围为0.185～0.200。

优选的，所述利用架空导线的疲劳损伤度预测架空导线的振动范围，包括：