[发明专利]一种覆冰环境下输电线路特巡路径规划方法及系统

说明书

本发明涉及电气工程技术领域，公开了一种覆冰环境下输电线路特巡路径规划方法及系统，以充分兼顾地形特征和安全要求，实现快速、客观的输电线路特巡路径规划；本发明的方法包括建立待分析覆冰特巡区域的杆塔的覆冰特巡平面矩形，收集该平面矩形对应区域的数值高程地形数据和降水冰冻数据；对平面矩形进行网格划分，并将数值高程地形数据和降水冰冻数据对应每个网格进行划分；获取每一个网格的格点的坡度数据；建立平面矩形的垂直高度启发因子；对每个网格进行覆冰安全性划分，选取覆冰安全性启发因子；根据建立覆冰特巡空间的四维数组，将四维数组输入蚁群算法进行计算确定最优特巡路径。

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，尤其涉及一种覆冰环境下输电线路特巡路径规划方法及系统。

背景技术

我国南方山区在冬春季节极易发生雨凇、雾凇等多种类型的覆冰事件。经过山区和易覆冰地区的特高压线路、超高压跨区线路、风电送出线路等容易出现冬季线路覆冰。为了及时掌握线路覆冰情况、准确开展冰害影响线路抢修，覆冰期的线路特巡已经成为电力运维人员的冬季常态化工作内容，而其存在的安全隐患也逐渐暴露出来。一方面，冬季覆冰线路点多面广，且以山区居多，道路曲折，冬季一旦出现雨雪冰冻天气，路途湿滑难行，不少路段甚至存在伤亡隐患，特巡人员的人身安全难以得到保障；另一方面，不同的覆冰点之间直线距离可能较近，实际道路距离相隔很远，特巡人员如果选择道路不当，则可能损失大量时间，无法按时完成冰情报送，错过覆冰线路融冰最佳时机，导致电力设备故障。因此，特巡路径的选择对于覆冰期间运维人员的安全保障和运维效率提升都具有直接影响。目前，根据人工经验选择路径依然是电力运维人员最主要的特巡路径规划方式。这种方法严重依赖主观判断和经验积累，无法全面运用地形信息，也不能有效融入山区覆冰信息，在路径选择上存在明显的“盲区”。

因此，如何充分兼顾地形特征和安全要求，实现快速、客观的输电线路特巡路径规划成为一个急需解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种覆冰环境下输电线路特巡路径规划方法及系统，以充分兼顾地形特征和安全要求，实现快速、客观的输电线路特巡路径规划。

为实现上述目的，本发明提供了一种覆冰环境下输电线路特巡路径规划方法，包括以下步骤：

建立待分析覆冰特巡区域的杆塔的覆冰特巡平面矩形，收集该平面矩形对应区域的数值高程地形数据和降水冰冻数据；

对所述平面矩形进行网格划分，并将所述数值高程地形数据和降水冰冻数据对应每个网格进行划分得到网格化的数值高程地形数据和降水冰冻网格数据；获取每一个网格的格点的坡度数据；

根据所述数值高程地形数据建立所述平面矩形的垂直高度启发因子；根据所述坡度数据和所述降水冰冻网格数据对每个网格进行覆冰安全性划分，并根据覆冰安全性划分结果选取覆冰安全性启发因子；

根据所述垂直高度启发因子、所述覆冰安全性启发因子、以及所述数值高程地形数据建立覆冰特巡空间的四维数组，根据数组特征建立蚁群算法，将所述四维数组输入蚁群算法进行计算，得到转移概率，将各转移概率按从大至小的概率进行排序，根据排序后的转移概率确定最优特巡路径。

优选地，所述数值高程地形数据包括经度数据、纬度数据、以及海拔高度数据。

优选地，所述建立待分析覆冰特巡区域的杆塔的覆冰特巡平面矩形具体包括以下步骤：

确定待分析覆冰特巡区域的起始杆塔和目标杆塔，将所述起始杆塔和目标杆塔在地平面上的投影点连线作为对角线建立平面矩形。

优选地，所述起始杆塔和所述目标杆塔分别为覆冰严重程度第一严重和第二严重的两处杆塔。

优选地，所述降水冰冻数据包括该次覆冰过程中累积的降水量数据和地表累计冰冻厚度数据。