[發明專利]一種臺風中輸電桿塔風險監測方法及系統

有效

• 申請號: 202011398687.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112685965B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 羅嘯宇;聶銘;謝文平;劉小璐;黃正
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/23;G06F113/04;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

1.一種臺風中輸電桿塔風險監測方法，其特征在于，包括：

根據輸電線路所在區域的地理信息數據獲取其DEM數據，對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分得到CFD網格，將所述網格導入計算流體力學軟件中；

根據輸電線路所在區域的經緯度查找附近的氣象站，獲取氣象站監測到的風向及對應的風速數據，當存在指向輸電線路的風向時，將所述風向及對應的風速數據作為輸入條件進行CFD計算，得到輸電線路所在區域的風場，所述風向及對應的風速數據為一個或多個；

將所述風向及對應的風速數據作為輸入條件進行CFD計算具體為：

將所述風向作為來流風向角、對應的風速作為來流風速，輸入到計算流體力學軟件中進行CFD計算；

提取所有輸電桿塔及導線的風向及對應的風速數據，判斷輸電桿塔的風速是否大于其設計風速，若是，則發出預警信號；若否，則轉入下一步；

將風向及對應的風速數據輸入到輸電線路的有限元模型中，計算得到輸電桿塔及導線的整體應力，當輸電桿塔或導線的整體應力超過其極限應力時，發出預警信號。

2.根據權利要求1所述的臺風中輸電桿塔風險監測方法，其特征在于，根據輸電線路所在區域的地理信息數據獲取其DEM數據之后還包括：將由經緯度、高程表示的DEM數據轉換成x、y、z坐標，代表計算區域的地表，計算區域的高度不小于輸電線路所在區域最大海拔高度的5倍。

3.根據權利要求2所述的臺風中輸電桿塔風險監測方法，其特征在于，對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分得到CFD網格具體為：利用網格劃分軟件對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分，得到CFD網格，水平方向上網格的大小為1-100m之間，離地100m高度范圍內網格數量不小于20。

4.一種臺風中輸電桿塔風險監測系統，其特征在于，包括：

CFD網格獲取模塊，用于根據輸電線路所在區域的地理信息數據獲取其DEM數據，對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分得到CFD網格，將所述網格導入計算流體力學軟件中；

CFD計算模塊，用于根據輸電線路所在區域的經緯度查找附近的氣象站，獲取氣象站監測到的風向及對應的風速數據，當存在指向輸電線路的風向時，將所述風向及對應的風速數據作為輸入條件進行CFD計算，得到輸電線路所在區域的風場，所述風向及對應的風速數據為一個或多個；

CFD計算模塊將所述風向及對應的風速數據作為輸入條件進行CFD計算具體為：

將所述風向作為來流風向角、對應的風速作為來流風速，輸入到計算流體力學軟件中進行CFD計算；

第一預警模塊，用于提取所有輸電桿塔及導線的風向及對應的風速數據，判斷輸電桿塔的風速是否大于其設計風速，若是，則發出預警信號；若否，則轉入下一步；

第二預警模塊，用于將風向及對應的風速數據輸入到輸電線路的有限元模型中，計算得到輸電桿塔及導線的整體應力，當輸電桿塔或導線的整體應力超過其極限應力時，發出預警信號。

5.根據權利要求4所述的臺風中輸電桿塔風險監測系統，其特征在于，CFD網格獲取模塊根據輸電線路所在區域的地理信息數據獲取其DEM數據之后還用于：將由經緯度、高程表示的DEM數據轉換成x、y、z坐標，代表計算區域的地表，計算區域的高度不小于輸電線路所在區域最大海拔高度的5倍。

6.根據權利要求4所述的臺風中輸電桿塔風險監測系統，其特征在于，CFD網格獲取模塊對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分得到CFD網格具體為：利用網格劃分軟件對輸電線路所在區域的幾何模型進行網格劃分，得到CFD網格，水平方向上網格的大小為1-100m之間，離地100m高度范圍內網格數量不小于20。