[发明专利]架空输电线路覆冰状态监测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于线缆监测领域，尤其涉及一种架空输电线路覆冰状态监测方法及系统。

背景技术

我国气象环境多变，冰灾事故时有发生，冻结在输电线路上的冰雨或冰雪，会在导线上逐渐形成一种横截面近似于椭圆形或蛋形的冰壳。输电线路的覆冰是在特定的自然环境下才能形成，当空气的温、湿度各达到一定的条件才可能形成覆冰，而当温度和湿度满足条件以后，形成覆冰的量取决于风速，当无风或是微风时，只能形成极薄的冰，当风速达到一定速度后，线路上的冰才会越积越厚。严重的覆冰会导致输电线路的损害，甚至是输电的中断，严重影响电网的安全运行。为了保证电网的安全运行，需要对输电线路的覆冰情况进行监测并判断是否采取相应措施以避免断线、倒塔等事故的发生。

目前，监测输电线路覆冰的方法主要有人工巡视监测、观冰站、模拟覆冰导线等，这些方法存在着劳动强度高、投资大、监测结果和实际情况出入大等问题。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中输电线路覆冰监测系统劳动强度高、监测结果与实际情况出入大的技术问题，提供一种能够实现对输电线路覆冰状态进行自动监测，监测结果精度高的架空输电线路覆冰监测方法。

本发明提供一种架空输电线路覆冰状态监测方法，包括以下步骤，

接收信号采集指令并实时采集输电线路的当前信息；

接收输电线路的当前信息，根据所采集的当前信息建立Makkonen模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据；

对超过警戒值的数据发出报警信号进行报警。

优选地，所述监测方法具体包括以下步骤：

接收信号采集指令并采集绝缘子及导线负荷、风速及风向信息；

接收以上信息，建立一个垂直档距单元内垂直载荷数学模型，并计算垂直档距内的冰载荷；

若所述冰载荷数据超过第一预警值则发出报警信号进行报警。

优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤：

接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷、风速及风向信息；

接收以上信息，建立导线等值覆冰厚度数学模型，并计算垂直档距单元内等值覆冰厚度值；

若所述等值覆冰厚度值超过第二预警值则发出报警信号进行报警。

优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤：

接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷信息；

接收以上信息，建立杆塔三维受力状态数学模型，并计算杆塔受力大小；

若所述受力值超过第三预警值则发出报警信号进行报警。

优选地，所述监测方法具体还包括以下步骤：

接收信号采集指令并采集绝缘子倾斜度、绝缘子及导线负荷、风速及风向信息，

接收以上信息，建立在不同覆冰、风向、风速和导线舞动状态下的数学模型，并计算导线受到的垂直应力和水平应力；

若所述垂直应力超过第四预警值或水平应力超过第五预警值则发出报警信号进行报警。

优选地，所述监测方法具体还包括通过视频监测所述输电线路的覆冰状态。

本发明还提供一种架空输电线路覆冰状态监测系统，包括数据采集模块、主控模块、通讯模块、数据处理模块及电源模块；

所述数据采集模块，与所述主控模块电连接，用于采集输电线路的当前信息；

所述通讯模块，与所述主控模块电连接，用于与所述数据处理模块进行通讯；

所述主控模块，用于控制所述数据采集模块的工作，并将采集的当前信息通过通讯模块发送给数据处理模块；

所述数据处理模块，用于根据所采集的当前信息建立Makkonen模型，并进行数据的分析处理，得到输电线路的覆冰状态数据，并对超过警戒值的数据进行报警；

所述电源模块，与主控模块电连接，用于给所述主控模块、数据采集模块及通讯模块供电。

优选地，所述数据采集模块包括：用于采集风向信息的风向传感器，用于采集风速信息的风速传感器，用于采集绝缘子倾斜角度信息的角度传感器及用于采集绝缘子及导线负载的重力传感器，以上所述传感器分别与所述主控模块电连接。

优选地，所述主控模块采用型号为MEGA128的单片机。

优选地，所述输电线路覆冰状态监测系统还包括与主控模块电连接的高速球机，用于以视屏的形式采集输电线路的覆冰状态信息，所述高速球机通过所述视频压缩卡与所述主控模块电连接。