[發明專利]架空輸電線路覆冰狀態監測方法及系統

無效

• 申請號: 201110199711.2
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102353400A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 王家田
• 申請（專利權）人: 航天科工深圳(集團)有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01L5/00;G01B21/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于線纜監測領域，尤其涉及一種架空輸電線路覆冰狀態監測方法及系統。

背景技術

我國氣象環境多變，冰災事故時有發生，凍結在輸電線路上的冰雨或冰雪，會在導線上逐漸形成一種橫截面近似于橢圓形或蛋形的冰殼。輸電線路的覆冰是在特定的自然環境下才能形成，當空氣的溫、濕度各達到一定的條件才可能形成覆冰，而當溫度和濕度滿足條件以后，形成覆冰的量取決于風速，當無風或是微風時，只能形成極薄的冰，當風速達到一定速度后，線路上的冰才會越積越厚。嚴重的覆冰會導致輸電線路的損害，甚至是輸電的中斷，嚴重影響電網的安全運行。為了保證電網的安全運行，需要對輸電線路的覆冰情況進行監測并判斷是否采取相應措施以避免斷線、倒塔等事故的發生。

目前，監測輸電線路覆冰的方法主要有人工巡視監測、觀冰站、模擬覆冰導線等，這些方法存在著勞動強度高、投資大、監測結果和實際情況出入大等問題。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中輸電線路覆冰監測系統勞動強度高、監測結果與實際情況出入大的技術問題，提供一種能夠實現對輸電線路覆冰狀態進行自動監測，監測結果精度高的架空輸電線路覆冰監測方法。

本發明提供一種架空輸電線路覆冰狀態監測方法，包括以下步驟，

接收信號采集指令并實時采集輸電線路的當前信息；

接收輸電線路的當前信息，根據所采集的當前信息建立Makkonen模型，并進行數據的分析處理，得到輸電線路的覆冰狀態數據；

對超過警戒值的數據發出報警信號進行報警。

優選地，所述監測方法具體包括以下步驟：

接收信號采集指令并采集絕緣子及導線負荷、風速及風向信息；

接收以上信息，建立一個垂直檔距單元內垂直載荷數學模型，并計算垂直檔距內的冰載荷；

若所述冰載荷數據超過第一預警值則發出報警信號進行報警。

優選地，所述監測方法具體還包括以下步驟：

接收信號采集指令并采集絕緣子傾斜度、絕緣子及導線負荷、風速及風向信息；

接收以上信息，建立導線等值覆冰厚度數學模型，并計算垂直檔距單元內等值覆冰厚度值；

若所述等值覆冰厚度值超過第二預警值則發出報警信號進行報警。

優選地，所述監測方法具體還包括以下步驟：

接收信號采集指令并采集絕緣子傾斜度、絕緣子及導線負荷信息；

接收以上信息，建立桿塔三維受力狀態數學模型，并計算桿塔受力大小；

若所述受力值超過第三預警值則發出報警信號進行報警。

優選地，所述監測方法具體還包括以下步驟：

接收信號采集指令并采集絕緣子傾斜度、絕緣子及導線負荷、風速及風向信息，

接收以上信息，建立在不同覆冰、風向、風速和導線舞動狀態下的數學模型，并計算導線受到的垂直應力和水平應力；

若所述垂直應力超過第四預警值或水平應力超過第五預警值則發出報警信號進行報警。

優選地，所述監測方法具體還包括通過視頻監測所述輸電線路的覆冰狀態。

本發明還提供一種架空輸電線路覆冰狀態監測系統，包括數據采集模塊、主控模塊、通訊模塊、數據處理模塊及電源模塊；

所述數據采集模塊，與所述主控模塊電連接，用于采集輸電線路的當前信息；

所述通訊模塊，與所述主控模塊電連接，用于與所述數據處理模塊進行通訊；

所述主控模塊，用于控制所述數據采集模塊的工作，并將采集的當前信息通過通訊模塊發送給數據處理模塊；

所述數據處理模塊，用于根據所采集的當前信息建立Makkonen模型，并進行數據的分析處理，得到輸電線路的覆冰狀態數據，并對超過警戒值的數據進行報警；

所述電源模塊，與主控模塊電連接，用于給所述主控模塊、數據采集模塊及通訊模塊供電。

優選地，所述數據采集模塊包括：用于采集風向信息的風向傳感器，用于采集風速信息的風速傳感器，用于采集絕緣子傾斜角度信息的角度傳感器及用于采集絕緣子及導線負載的重力傳感器，以上所述傳感器分別與所述主控模塊電連接。

優選地，所述主控模塊采用型號為MEGA128的單片機。

優選地，所述輸電線路覆冰狀態監測系統還包括與主控模塊電連接的高速球機，用于以視屏的形式采集輸電線路的覆冰狀態信息，所述高速球機通過所述視頻壓縮卡與所述主控模塊電連接。?