[发明专利]一种输电线路导线覆冰厚度监测方法、装置、系统及介质

说明书

本申请公开了一种输电线路导线覆冰厚度监测方法、装置、系统及介质，本申请通过设置在输电线路上的倾角传感设备与温度传感设备，采集输电线路的监测数据，然后基于监测数据，结合力矩平衡条件关系式与导线状态方程关系式，计算得到输电线路的导线综合比载，基于导线综合比载与导线参照比载之差以及导线规格参数，结合预设的导线覆冰厚度计算公式，计算输电线路的导线覆冰厚度，本申请方案使用的倾角传感设备与温度传感设备安装方便，无需对线路本体进行改动，传感器维护也较为简便，可以实现对架空输电线路导线覆冰远程实时监控，有效提高覆冰观测效率。

技术领域

本申请涉及输电线路监测技术领域，尤其涉及一种输电线路导线覆冰厚度监测方法、装置、系统及介质。

背景技术

近年来，随着我国经济快速增长，能源需求日益紧张，电网的安全性越来越受到重视，这其中高压输电线路的安全性也是不容忽视的重要环节。

其中，导线覆冰是威胁输电线路安全的重要因素之一，在覆冰条件下，线路容易出现弧垂过大、脱冰跳跃等隐患，造成线路跳闸，影响送电安全。目前覆冰在线监测技术主要包括称重法和图像识别法。称重法原理是在绝缘子串挂点处安装拉力传感器，通过监测挂点荷载变化，并采用相关计算模型换算导线覆冰厚度。该方法成本较高，拉力传感器采用替换金具的形势，安装和维护比较困难。图像识别法是通过在现场安装图像视频监测装置，通过智能识别算法，估算现场覆冰厚度。该方法无法精确测量线路覆冰厚度，同时摄像机容易被覆冰冻住，影响拍摄效果，测量准确度较差。

发明内容

本申请提供了一种输电线路导线覆冰厚度监测方法、装置、系统及介质，用于实现测量输电线路导线覆冰厚度的发明目的。

本申请第一方面提供了一种输电线路导线覆冰厚度监测方法，包括：

通过设置在输电线路上的传感设备，采集所述输电线路的监测数据，其中，所述传感设备包括：设置在所述输电线路两端杆塔的绝缘子串挂点处的倾角传感设备与设置在所述输电线路的导线线体上的温度传感设备，所述监测数据包括：第一倾角、第二倾角以及导线实测温度；

基于所述监测数据，结合力矩平衡条件关系式与导线状态方程关系式，计算得到所述输电线路的导线综合比载；

基于所述导线综合比载与导线参照比载之差以及导线规格参数，结合预设的导线覆冰厚度计算公式，计算所述输电线路的导线覆冰厚度，其中，所述导线参照比载是所述输电线路在无覆冰工况下的导线比载。

优选地，所述导线规格参数具体包括：导线直径与导线截面积。

优选地，所述导线覆冰厚度计算公式具体为：

式中，b₀为所述导线覆冰厚度，g₁为所述导线综合比载，g₀为所述导线参照比载，D为导线直径，A为导线截面积。

优选地，所述力矩平衡条件关系式具体为：

式中，θ′₁为所述第一倾角，θ′₂为所述第二倾角，σ₁为导线水平应力，g₁为所述导线综合比载，l为所述输电线路两端的杆塔之间的档距，β为两座杆塔之间导线挂点的高差角。

优选地，所述导线状态方程关系式具体为：

式中，l_r为代表档距，为代表高差角，E为导线的弹性系数，α为导线热膨胀系数；g₀为所述导线参照比载，t₁为所述导线实测温度，t₀为导线参考温度，所述导线参考温度为导线在无覆冰条件下的导线温度，σ₀为导线参考水平应力，所述导线参考水平应力为导线在无覆冰条件下的水平应力。