[發(fā)明專利]一種無人機巡檢變電設備安全距離確定方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211322951.1
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115562343A
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發(fā)明（設計）人: 李游;劉衛(wèi)東;黃道春;李慧鵬;鄧維;龍偉迪;阮江軍;邱逸群
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司超高壓變電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G01B7/02
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鐘聲

1.一種無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，結合變電設備周圍電磁場分布特征，建立無人機與不同電壓等級變電設備的三維仿真模型；

步驟2，對步驟1的三維仿真模型進行空間時諧電場仿真，提取無人機不同位置、距離時設備和無人機的電位結果，并獲取無人機與設備間的最大電位差并與電場判據(jù)比較從而確定電場判據(jù)下的臨界距離d_E；

步驟3，對步驟1的三維仿真模型進行空間時諧磁場仿真，提取不同位置磁感應強度分布結果并獲取不同位置上的最大磁感應強度分布并與磁場判據(jù)比較從而確定磁場判據(jù)下的臨界距離d_B；

步驟4，考慮各種影響因素，在確定電場和磁場判據(jù)下的綜合臨界距離d_L的基礎上，分析確定預警距離d_Y，并將設備周圍空間區(qū)域劃分為禁飛區(qū)域、危險區(qū)域、安全區(qū)域，并結合變電設備間隔距離提出無人機巡檢作業(yè)區(qū)域建議。

2.根據(jù)權利要求1所述的無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，步驟2中，通過空間時諧電場仿真獲取設備和無人機定位復解的實部和虛部分量，獲得無人機和設備電位的相量表示形式，結合時諧場量的特征，確定無人機與設備某相的最大電位差為：

式中：U_ADm為無人機與設備某相之間的電位差，為某相加載電位的實部，為無人機電位復解的實部，為某相加載電位的虛部，為無人機電位復解的虛部；

通過無人機與設備各相間的最大電位差與電場判據(jù)對比可以判斷臨界距離，取無人機按照不同路徑接近設備時的臨界距離最大值作為電場判據(jù)下的臨界距離d_E。

3.根據(jù)權利要求1所述的無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，步驟2中電場判據(jù)選擇與無人機和設備之間的距離相同時典型棒-板間隙的擊穿電壓。

4.根據(jù)權利要求1所述的無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，步驟3中，通過空間時諧磁場仿真來獲取不同位置的磁感應強度復解在x、y、z三個方向的實部和虛部分量，結合時諧場量的特征，獲得磁感應強度不同方向分量的相量表示形式，從而得到磁感應強度隨時間的表達式：

式中：B_xm和φ_x、B_Ym和φ_y、B_zm和φ_z分別為磁感應強度x、y、z三個方向分量的峰值和相位角，B表示磁感應強度；

通過計算獲取B的最大值，從而得到不同位置不同路徑的最大磁感應強度；

將得到的不同位置不同路徑的最大磁感應強度與磁場判據(jù)比較，從而獲得不同路徑的臨界距離并從中選出最大值作為磁場判據(jù)下的臨界距離d_B。

5.根據(jù)權利要求1所述的無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，步驟3中，磁場判據(jù)為試驗獲得的無人機主要元器件工頻磁場耐受值。

6.根據(jù)權利要求1所述的無人機巡檢變電設備安全距離確定方法，其特征在于，步驟4中的影響因素包括但不限于定位誤差、遙控誤差、變電站強電磁干擾產生的誤差、陣風、搭載設備檢測需求、變電站運行電壓電流波動、大氣條件。