[發明專利]一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202010927123.5
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112161653B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 唐力;劉磊;柯子桓;李斌;李恩文;李敏;厲天威;項陽;鐘偉華
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

1.一種架空輸電導線的風阻系數測量裝置，其特征在于，包括：

導線風偏監測模塊，均安裝在任一相導線的檔距中點和絕緣子懸掛點，用于實時獲取所述導線的風偏數據，并將所述風偏數據發送至數據接收發射裝置；

導線拉力監測模塊，安裝在所述導線的最低點，用于實時獲取所述導線的拉力數據，并將所述拉力數據發送至所述數據接收發射裝置；

氣象監測模塊，安裝在與所述導線等高的桿塔上，用于實時獲取氣象數據，并將所述氣象數據發送至所述數據接收發射裝置；

所述數據接收發射裝置，分別與所述導線風偏監測模塊、所述導線拉力監測模塊、所述氣象監測模塊、服務器通訊連接，用于將接收到的所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據傳輸至所述服務器；

所述服務器，用于根據所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據，計算所述導線的風阻系數，并對所述風阻系數進行校驗；

所述服務器被配置為，還包括：

所述根據所述風偏數據、所述拉力數據和所述氣象數據，計算所述導線的風阻系數，具體包括：

采用預設的枚舉算法，設定風阻系數枚舉區間及枚舉精度，以得到多個預設風阻系數；

根據預先獲取的導線基本參數、所述預設風阻系數和所述氣象數據，計算所述導線的導線總比載；其中，所述氣象數據包括氣溫數據、風速數據和風向數據；

根據所述導線總比載，計算各所述預設風阻系數對應的風偏角計算值；

將所述風偏角計算值與風偏角實測值進行對比，篩選當所述風偏角計算值最接近所述風偏角實測值時對應的預設風阻系數作為所述導線的風阻系數；其中，所述風偏角實測值為安裝在同一導線的檔距中點和絕緣子懸掛點的導線風偏監測模塊所測量的風偏數據的平均值。

2.如權利要求1所述的架空輸電導線的風阻系數測量裝置，其特征在于，所述服務器被配置為，還包括：

所述對所述風阻系數進行校驗，具體包括：

獲取所述導線的最大弧垂實測值；

通過所述拉力數據和所述導線總比載，利用懸鏈線方程，得到所述導線的最大弧垂計算值；

將所述最大弧垂計算值與所述最大弧垂實測值進行比對，得到所述風阻系數的測量誤差比。

3.如權利要求1或2所述的架空輸電導線的風阻系數測量裝置，其特征在于，所述服務器被配置為，還包括：

通過如下公式計算所述導線的導線總比載：

其中，γ為所述導線總比載，是導線的自重比載與風壓比載的矢量和；γ₁為所述導線的自重比載，γ₂為所述風壓比載，θ為風速垂直于導線軸向的分量與x軸的夾角；

通過如下公式校驗風偏角計算值：

其中，y為所述導線的位置縱坐標，x為所述導線的位置橫坐標，σ₀為所述拉力數據中的導線最低點水平應力，C₁、C₂為預設的積分常數。

4.如權利要求1所述的架空輸電導線的風阻系數測量裝置，其特征在于，所述導線風偏監測模塊包括雙軸角度傳感器和第一無線數據傳輸器；

所述雙軸角度傳感器，用于實時獲取所述導線的風偏數據；

所述第一無線數據傳輸器，與所述雙軸角度傳感器、所述數據接收發射裝置連接，用于接收來自所述雙軸角度傳感器的風偏數據，并將所述風偏數據發送至所述數據接收發射裝置。

5.如權利要求1所述的架空輸電導線的風阻系數測量裝置，其特征在于，所述氣象監測模塊包括溫度傳感器、風速風向傳感器和第二無線數據傳輸器；

所述溫度傳感器，用于實時獲取所處環境的氣溫數據；

所述風速風向傳感器，用于實時獲取風速數據和風向數據；

所述第二無線數據傳輸器，與所述溫度傳感器、所述風速風向傳感器、所述數據接收發射裝置連接，用于接收來自所述溫度傳感器的氣溫數據以及來自所述風速風向傳感器的風速數據和風向數據，并將所述氣溫數據、所述風速數據和所述風向數據發送至所述數據接收發射裝置。