[发明专利]一种利用水汽压模型预测输电线路冰厚的方法

摘要

本发明公开了一种利用水汽压模型预测输电线路冰厚的方法，目的在于解决现有技术中人工观测危险性较大、人员工作环境艰苦、生活保障困难、投资费用较高的问题，包括如下步骤：第一步、收集输电线路所在地的导线覆冰资料和气象要素资料；第二步、将步骤一中的导线覆冰资料和气象要素资料分东西向和南北向分别进行整理；第三步、对步骤二中整理的数据分别进行相应的统计；第四步、将整理好的数据代入拟合公式，得到输电线路冰厚。本发明通过水汽输送率等相关气象因素确定输电线路冰厚，从而为覆冰输电线路的抗冰（防冰）布置与设计提供支撑。

主权项

1.一种利用水汽压模型预测输电线路冰厚的方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步、收集输电线路所在地的导线覆冰资料和气象要素资料，所述导线覆冰资料包括：覆冰长径、短径、冰重、覆冰过程起止时间、覆冰特征，所述气象要素资料包括：温度、湿度、气压、能见度、降水量、风速、风向资料；第二步、将步骤一中的导线覆冰资料和气象要素资料分别按东西向和南北向进行整理，整理的覆冰资料包括：覆冰出现的日期、某次记录的持续时间、导线覆冰长径、短径、冰重、覆冰厚度、实测覆冰密度，整理的气象要素资料包括：风向和风速、干湿球温度、降水量、水汽压、相对湿度、能见度、水汽输送量，整理方法如下：将观测时间与各种气象要素观测值或计算值一一对应；第三步、对步骤二中整理的数据分别进行相应的统计，对于过程持续时间、过程记录次数、过程中的12小时降水次数及降雨总量分别按求和方式进行统计，对于最大覆冰厚度、实测覆冰密度、过程中的平均垂直风速、过程中的平均水汽输送量、过程中的平均温度分别按算术平均值进行统计；第四步、将整理好的数据代入冰厚拟合公式，预测输电线路冰厚；冰厚拟合公式如下：式中，D为冰厚，D_W为雾凇冰厚，D_J为雨凇冰厚；D_J的计算公式如下：R为雨强，由覆冰过程内总降雨量除以降雨量记录次数L再除以12小时而得，τ为覆冰过程的持续时间；D_W的计算公式如下：式中Vn为风速，c、d为覆冰过程效率与风速拟合系数，Q为水汽输送率，τ为覆冰过程的持续时间，ρ为覆冰密度；覆冰过程效率与风速拟合系数c和d采用曲线拟合方法确定：定义Y为覆冰过程效率，有，令，根据多个覆冰过程的相关统计分别计算Y和风速Vn，利用多个Y和Vn的计算值得到拟合图形，根据拟合图形可以得到c和d的值；覆冰密度ρ的计算公式如下： ，将不同覆冰过程中的多个温度t值和ρ值对应进行拟合，可得到拟合图形，从而确定拟合系数x、z的值;Q的计算公式如下：式中q_w为绝对湿度， V为风速，θ为风速与导线的夹角，上述q_wi、V_i、θ_i均为同一个覆冰过程中的每一次观测值；q_w的计算公式如下：e为水汽压，T为绝对温度。