[发明专利]用于测量垂直风分量的方法和系统

说明书

本发明涉及一种用于测量相对于悬挂电缆跨度(2)的垂直风速分量的方法，该方法包括以下步骤：在一时间间隔监视所述悬挂电缆跨度(2)的至少一个点的运动，并且确定所述运动是否包括风振动。如果所述运动被确定为不包括风振动，则测量悬挂电缆跨度(2)的横向摆动角，并且按照所述横向摆动角的函数计算所述垂直风速分量，而如果所述运动被确定为包括风振动，则测量所述风振动的频率，并且按照所述风振动频率的函数计算所述垂直风速分量。

技术领域

本公开涉及一种用于测量相对于悬挂电缆跨度的垂直风速分量的方法和系统。本公开还涉及用于测量有效入射辐射并且用于确定用于这样的悬挂电缆跨度的最大容许电流额定值的方法、以及这些方法通过计算机程序或包含计算机可读指令集的存储器载体的实现。

背景技术

风速的局部度量对于若干个应用可以是有用的，特别是对于监视电力线的热行为，因为通过垂直于电力线的风分量的冷却是该热行为中的主要因素之一。

如美国专利8,184,015中所说明的，电力线(特别是高压架空线)的连续监视是及时地检测可能导致断电的异常状况必不可少的。测量连续支撑物之间的电力线跨度的下垂以确定下垂是否低于最大值在一些国家正在变为强制要求。

美国专利8,184,015公开了一种用于连续地监视电力线跨度上的下垂的设备和方法。该方法使得可以仅通过感测0至几十赫兹的频率范围内的机械振动来确定电力线的机械动态性质。实际上，场地中的电力线总是容易有移动和振动，这些移动和振动可能非常小，但是在时域和频域中都可通过它们的加速而被检测到。

这样的性质还可以用于确定许多其它的特征。本发明的新方法还可以供配备有加速度计的其它设备使用。

如例如在国际大电网会议(CIGRE)的研究委员会B2于2007年作为CIGRE技术手册No.324出版的“Sag-tension calculation methods for overhead lines”中所描述的，将满足其上使用导电电缆的特定电力线的设计、保密和安全标准(诸如电气间隙)的最大容许恒定电流额定值被称为“安培容量”。例如在以下文献中说明了基于各种数据估计悬挂电缆跨度的安培容量的方法：CRC Press于2000年出版的A.Deb的“Power line ampacitysystem”；来自于国际组织的技术手册，诸如分别于2002年和2012年出版的、CIGRE技术手册No.207(“Thermal behavior of overhead conductors”)和No.498(“Guide forapplication of direct real-time monitoring systems”)；以及以上提及的CIGRE技术手册No.324。这些文献中所公开的方法使用本地测量或模拟的、遵循例如以下标准中所说明的国际建议的天气数据：于2006年出版的CIGRE技术手册No.299(“Guide for selectionof weather parameters for bare overhead conductor ratings”)、或于2006年出版的用于计算架空裸导线的电流-温度的IEEE标准738-2006。

用于测量或模拟天气状况的这些方法的缺点是，它们没有一个能够产生实际上将用于计算安培容量的适当的天气数据，该天气数据是与电力线的所有关键跨度关联的值。关键跨度是在任何种类的天气情况下对于其都存在潜在的间隙违反的重大风险的跨度。哪些跨度是关键的可以取决于例如跨度方位、局部遮蔽效应、以及诸如植被、建筑物、道路等的局部障碍。它们通常是在设计阶段定义的，但是可以通过像光探测和测距(LIDAR)调查的更现代的技术来考查。