[发明专利]一种基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法及装置

说明书

本发明涉及电力监测技术领域，具体提供了一种基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法及装置，包括：基于输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速概率密度函数确定输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速对风偏阈值的超越概率；基于所述输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速对风偏预设值的超越概率发出导线风偏故障预警。本发明提供的技术方案提出了对流天气下输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速对风偏阈值的超越概率计算方法，提升了微地形强风地区导线风偏故障预警准确度。

技术领域

本发明涉及电力监测技术领域，具体涉及一种基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法及装置。

背景技术

风偏闪络是架空输电线路的一种常见故障。导线在风荷载的作用下会产生一定的偏移，导致绝缘子和输电线路杆塔之间距离缩短，而这个距离小于安全距离时便会引发风偏闪络事故，导致线路跳闸甚至停运，严重影响电网的安全稳定运行。

短时距极值风速的准确估计是提高导线风偏气象概率预警精度的前提。目前获取导线风场信息的方法主要有两种，一是基于气象部门提供的短期风预报信息，二是来源于安装于输电塔上的输电线路微气象监测装置观测风。短时距极值风速受到微地形、边界层风场梯度分布特征、时距效应等多因素影响，估计难度较大。目前的导线风偏气象概率预警方法，在风场信息获取方面，对于上述因素考虑不足，有待进一步优化发展。

目前导线风偏角的计算方法主要有刚体法和弦多边形法。不论哪种方法，风载荷的准确计算是导线风偏角准确计算、风偏绝缘间隙概率精准预测的重要基础。然而，目前的风载荷计算对于温度影响，尤其是低温的影响考虑不足。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提出了一种基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法及装置。

第一方面，提供一种基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法，所述基于导线风偏概率的导线风偏故障预警方法包括：

基于输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速概率密度函数确定输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速对风偏阈值的超越概率；

基于所述输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速对风偏预设值的超越概率发出导线风偏故障预警。

优选的，所述输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速概率密度函数的获取过程包括：

获取输电杆塔的风速数据；

基于所述输电杆塔的风速数据、微地形修正系数、高度修正系数和平均时距修正系数确定输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速时程数据；

基于所述输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速时程数据拟合输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速的概率密度函数。

进一步的，所述输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速时程数据的计算式如下：

v_s＝v·γ₁·γ₂·η₁

上式中，v_s为输电杆塔绝缘子所在高度处阵风风速时程，v为输电杆塔绝缘子所在高度处风速，γ₁为微地形修正系数，γ₂为高度修正系数，η₁为平均时距修正系数。

进一步的，所述微地形修正系数的计算式如下：

上式中，k为山峰或山坡对应的预设参数，α为地面粗糙度指数，tanα为山峰或山坡在迎风面一侧的坡度，z为建筑物计算位置离建筑物地面的高度，H为山峰或山坡全高。

进一步的，所述高度修正系数的计算式如下：

进一步的，所述平均时距修正系数的计算式如下：