[发明专利]一种输电线路绝缘子动态风偏分析方法及装置

说明书

本发明涉及一种输电线路绝缘子动态风偏分析方法及装置，包括：模拟生成瞬时风速数据，并利用所述瞬时风速数据确定导线随机风荷载和绝缘子随机风荷载；根据导线随机风荷载和绝缘子随机风荷载确定导线的风偏位移；利用所述导线的风偏位移确定绝缘子动态风偏角；本发明提供的技术方案，实现了具体线路动态风偏量的实时计算和分析，为及时、有效地开展输电线路风偏预警和防治提供了技术支撑，在电网防灾减灾领域具有广泛应用前景。

技术领域

本发明涉及输电线路防灾减灾领域，具体涉及一种输电线路绝缘子动态风偏分析方法及装置。

背景技术

输电线路风偏是指绝缘子串及其悬挂的导线在风荷载作用下产生的横向偏移和摇摆现象。输电线路风偏一般会造成导线与杆塔、导线与边坡的电气安全距离缩小，进而引起放电，对电网安全稳定运行危害较大。现有的输电线路风偏研究一般基于刚体静力法，即将导线和绝缘子简化为刚体，根据静力平衡计算其在风荷载作用下的受力和位移。

上述方法目前还存在两个问题，一是由于风场的不确定性及微地形因素存在，线路所在位置的实际风荷载值与设计值可能存在一定差异；二是上述方法没有充分考虑风场作用的瞬时性，即脉动风效应对输电线路动态风偏的影响。因此，为了进一步提高输电线路风偏分析及风偏防治的有效性，需要基于现场在线监测数据对线路动态风偏进行研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是实现了具体线路动态风偏量的实时计算和分析，为及时、有效地开展输电线路风偏预警和防治提供了技术支撑，在电网防灾减灾领域具有广泛应用前景。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种输电线路绝缘子动态风偏分析方法，其改进之处在于，所述方法包括：

模拟生成瞬时风速数据，并利用所述瞬时风速数据确定导线随机风荷载和绝缘子随机风荷载；

根据导线随机风荷载和绝缘子随机风荷载确定导线的风偏位移；

利用所述导线的风偏位移确定绝缘子动态风偏角。

优选的，所述模拟生成瞬时风速数据包括：

以Davenport谱为目标风速谱，利用AR线性滤波器法模拟生成瞬时风速数据。

进一步的，所述以Davenport谱为目标风速谱，利用AR线性滤波器法模拟生成瞬时风速数据的过程中，按下式确定P阶AR线性滤波器模型：

上式中，v(t)为模拟生成的t时刻的风速，ψ_k为自回归参数，Δt为时间步长，σ_N为下三角矩阵，N(t)为均值为0方差为1的正态分布的随机数，P为自回归滤波器的阶数。

优选的，所述利用所述瞬时风速数据确定导线随机风荷载和绝缘子随机风荷载，包括：

按下式确定导线t时刻随机风荷载F_C(t)：

F_C(t)＝0.625αμ_scμ_zdv(t)²Lsin²θ

按下式确定绝缘子t时刻随机风荷载F_I(t)：

F_I(t)＝0.625μ_zB₁v(t)²A_I