[发明专利]输电线路覆冰状态评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术，特别是涉及一种输电线路覆冰状态评估方法的技术。

背景技术

冰雪灾害严重威胁着电力系统的安全运行，轻则会导致绝缘子串冰闪跳闸、相间闪络跳闸等可恢复供电周期较短的事故，重则会导致杆塔倾斜甚至倒塌、线路金具严重损坏等可恢复供电周期较长的事故。冰雪灾害在给电网安全运行带来危难的同时，也给人民生活带来了不便，给国家经济带来了损失。

目前，国内外已开展关于冰雪气象条件下架空线路受力特性和电网稳定性等方面的研究，但大都是从电力系统运行的角度来进行。输电设备本身的状态评估模型十分复杂，状态评估受自然地形、微气象环境及其他很多随机性条件约束，故使用综合环境宏观与微观因素的信息融合模型来进行电网的故障预警与安全维护是一种极佳的选择。日本KoichiNara等人建立了高电压架空线路的防覆冰信息融合专家系统，系统在线采集参数(如温度、风速、风向、雪量、相对湿度等)，对架空线路当前状态作出判断，使工作人员方便选择合理的方式来处理线路覆冰。

由于输电线路覆冰受气象因素影响较大，尤其是环境温度和相对湿度对覆冰形成有决定性的影响，因此线路覆冰状态既具有不确定性，又有多因素影响的特点，而目前对于线路覆冰状态的在线监测方法存在着评估准确性低的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种评估准确性高的输电线路覆冰状态评估方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种输电线路覆冰状态评估方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)设定覆冰湿度阈值、覆冰温度阈值；

2)获取输电线路的环境相对湿度环境温度T，并对环境相对湿度环境温度T进行判别；

如果输电线路的环境相对湿度大于等于覆冰湿度阈值，且环境温度T小于等于覆冰温度阈值，则判定输电线路达到覆冰条件，则转至步骤3，反之则转至步骤6；

3)设定一个覆冰评估时间段，获取输电线路在覆冰评估时间段内的环境温度差ΔT、覆冰持续时间F、等效覆冰厚度H；

4)利用SVM对环境温度差ΔT、覆冰持续时间F、等效覆冰厚度H进行最优超平面训练，从而得出输电线路的线路覆冰概率，再根据得出的线路覆冰概率进行判断；

如果线路覆冰概率的值为0，则判定输电线路不存在覆冰，转至步骤6；

如果线路覆冰概率的值为1，则判定输电线路存在覆冰，转至步骤5；

5)将环境温度差ΔT、覆冰持续时间F、等效覆冰厚度H作为模糊控制的输入，利用模糊控制理论推理出输电线路覆冰状态评估结果；

6)输电线路覆冰状态评估结束。

进一步的，步骤1)中设定的覆冰湿度阈值为85％，覆冰温度阈值为0℃。

进一步的，步骤3)中，环境温度差ΔT的取值范围为-6℃～6℃，覆冰持续时间F的取值范围为0～200小时，等效覆冰厚度H的取值范围为0～60mm。

进一步的，步骤4)中，SVM采用的最优超平面训练的判断函数是Sgn函数。

进一步的，步骤5)中，利用模糊控制理论推理输电线路覆冰状态评估结果时，将覆冰持续时间F模糊化为两级，将环境温度差ΔT、等效覆冰厚度H各模糊化为三级，覆冰持续时间F的模糊化过程包括两个模糊隶属度函数，环境温度差ΔT及等效覆冰厚度H模糊化的模糊化过程各包括三个模糊隶属度函数，所述模糊隶属度函数是三角形隶属度函数或四边形隶属度函数。

进一步的，步骤5)中，利用模糊控制理论推理输电线路覆冰状态评估结果的步骤如下：

501)计算环境温度差ΔT的三个模糊隶属度值μ_N(ΔT)、μ_O(ΔT)、μ_P(ΔT)，计算覆冰持续时间F的两个模糊隶属度值μ_PS(F)和μ_PB(F)，计算等效覆冰厚度H的三个模糊隶属度值μ_PS(H)、μ_PM(H)和μ_PB(H)；

502)将环境温度差模糊化为N或0或P，将覆冰持续时间模糊化为PS或PB，将等效覆冰厚度模糊化为PS或PM或PB；

503)根据环境温度差、覆冰持续时间及等效覆冰厚度的模糊化结果进行模糊推理得到模糊推理结果，并将模糊推理结果作为输电线路覆冰状态评估结果。

进一步的，步骤5)中：