[發(fā)明專利]基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911410504.X
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN111104754B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史文江;蔣興良;李猛克;張志勁;王澤禹;祝永坤;張超;張樹圍;康春泉;于明星;任致遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司;重慶大學(xué);重慶地格科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06N3/006;G06Q50/06;H02G7/16;G06F113/04;G06F113/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發(fā)明公開了一種基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法，包括如下步驟：S1.將五個(gè)截面直徑互不相同的圓柱形導(dǎo)體均勻布置到覆冰環(huán)境中，并以恒定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)這五個(gè)圓柱形導(dǎo)體；S2.實(shí)時(shí)采集旋轉(zhuǎn)圓柱形導(dǎo)體在時(shí)間Δt內(nèi)的覆冰增量dM；S3.以覆冰增量dM為目標(biāo)值，采用三參數(shù)粒子群算法計(jì)算得到覆冰參數(shù)。本發(fā)明的一種基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算覆冰參數(shù)的變化，計(jì)算效率高、計(jì)算數(shù)據(jù)可靠，為電網(wǎng)防冰減災(zāi)工作提供數(shù)據(jù)支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法。

背景技術(shù)

我國是電網(wǎng)覆冰事故高發(fā)的國家之一，從1954年開始記錄有電力線路覆冰災(zāi)害事故以來，各類輸電線路冰害事故達(dá)上千起。在建國初期，我國電網(wǎng)覆蓋范圍、輸電設(shè)備體量均較小，盡管在1954～1957年間多次出現(xiàn)大的雨雪冰凍災(zāi)害，但線路斷線、倒塌的線路不多，受到影響的區(qū)域也不大。但隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷擴(kuò)大以及人民生活、生產(chǎn)對(duì)電能依賴性的增強(qiáng)，冰害事故的影響在逐漸凸顯。在1984年1月的覆冰災(zāi)害中，僅貴州一省斷線、損壞的輸電、配電線路長達(dá)893.5km，經(jīng)濟(jì)損失至954萬元。1994年11月，葛雙II回500kV線路覆冰倒塌造成的經(jīng)濟(jì)損失超過1000萬元。2004年11月～2005年2月南方地區(qū)凍雨天氣形成了最大300mm的覆冰厚度，700萬人受災(zāi)，經(jīng)濟(jì)損失超過10億元。2008年初，我國南方地區(qū)出現(xiàn)很強(qiáng)的寒潮過程，遭遇了有氣象記錄以來最嚴(yán)重的大范圍持續(xù)低溫雨雪冰凍天氣，并一直持續(xù)至2月份，這次冰害事故波及全國14個(gè)省，570個(gè)縣；同時(shí)500kV等級(jí)下的變電站停電15座，線路停運(yùn)119條，桿塔倒塌678基、受損295基；200kV等級(jí)下的變電站停電86座，線路停運(yùn)343條，桿塔倒塌1432基、受損586基。因?yàn)?zāi)死亡人數(shù)129人，緊急轉(zhuǎn)移166萬人，經(jīng)濟(jì)損失更是高達(dá)1516.5億元。

對(duì)輸電線路覆冰災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警的基礎(chǔ)是獲得包括風(fēng)速、環(huán)境溫度、空氣中液態(tài)水含量、水滴中值直徑等時(shí)變的覆冰參數(shù)。而一般的氣象傳感器在覆冰環(huán)境條件下很難正常工作。通過旋轉(zhuǎn)圓柱形導(dǎo)體積冰法間接反算覆冰參數(shù)的方法雖然具有較高的可行性，但該方法在具體算法上均存在許多問題，導(dǎo)致覆冰參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測還有較大的誤差。

因此，為解決以上問題，需要一種基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算覆冰參數(shù)的變化，計(jì)算效率高、計(jì)算數(shù)據(jù)可靠，為電網(wǎng)防冰減災(zāi)工作提供數(shù)據(jù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算覆冰參數(shù)的變化，計(jì)算效率高、計(jì)算數(shù)據(jù)可靠，為電網(wǎng)防冰減災(zāi)工作提供數(shù)據(jù)支撐。

本發(fā)明的基于粒子群算法的覆冰參數(shù)計(jì)算方法，包括如下步驟：

S1.將五個(gè)截面直徑互不相同的圓柱形導(dǎo)體均勻布置到覆冰環(huán)境中，并以每分鐘兩圈的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)這五個(gè)圓柱形導(dǎo)體；其中，五個(gè)圓柱形導(dǎo)體的長度相同，設(shè)置長度為35cm；

S2.實(shí)時(shí)采集旋轉(zhuǎn)圓柱形導(dǎo)體在時(shí)間Δt內(nèi)的覆冰增量dM；

S3.以覆冰增量dM為目標(biāo)值，采用三參數(shù)粒子群算法計(jì)算得到覆冰參數(shù)；所述覆冰參數(shù)包括風(fēng)速U、環(huán)境溫度T、空氣中液態(tài)水含量w、空氣中水滴中值直徑MVD。

進(jìn)一步，所述步驟S3包括：

S301.選取其中四個(gè)圓柱形導(dǎo)體作為三參數(shù)粒子群算法的輸入樣本，將剩余的一個(gè)圓柱形導(dǎo)體作為驗(yàn)證樣本；

S302.設(shè)定覆冰總時(shí)長為t_a；

設(shè)定空氣中液態(tài)水含量w的窮舉范圍為w₁～w₂，其中w₁＝0.02g/m³，w₂＝6g/m³；設(shè)定液態(tài)水含量中間值設(shè)定環(huán)境溫度T的范圍為-10℃～0℃；設(shè)定風(fēng)速U的范圍為0.5m/s～35m/s；設(shè)定空氣中水滴中值直徑MVD范圍為5μm～80μm；