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    重庆时时彩平台元角分: 一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法.pdf

    关 键 词:
    一种 基于 小型 雷达 输电 线路 广域 监测 预警 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610606079.1

    申请日:

    2016.07.29

    公开号:

    CN106225843A

    公开日:

    2016.12.14

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 专利申请权的转移IPC(主分类):G01D 21/02登记生效日:20170817变更事项:申请人变更前权利人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司变更后权利人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:430074 湖北省武汉市洪山区珞瑜路143号变更后权利人:430074 湖北省武汉市洪山区珞瑜路143号变更事项:申请人变更后权利人:国网四川省电力公司电力科学研究院 国网陕西省电力公司电力科学研究院 国网浙江省电力公司|||实质审查的生效IPC(主分类):G01D 21/02申请日:20160729|||公开
    IPC分类号: G01D21/02; G06Q10/04(2012.01)I; G06Q50/06(2012.01)I; G08B21/18 主分类号: G01D21/02
    申请人: 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
    发明人: 冯万兴; 谷山强; 王剑; 曹永兴; 姜文东; 刘熙; 蒲路; 赵淳; 郭钧天; 梁文勇; 曾瑜; 王佩; 李涛; 何君; 吴驰; 丁国宁; 闵毅
    地址: 430074 湖北省武汉市洪山区珞瑜路143号
    优先权:
    专利代理机构: 武汉帅丞知识产权代理有限公司 42220 代理人: 朱必武;李南平
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610606079.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.09.05|||2017.01.11|||2016.12.14

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,所述方法包括以下步骤:步骤1:结合输电线路走廊情况,进行雷达装置及微气象传感器的布置及安装;步骤2:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取气象观测数据,传回后缓存入数据库;步骤3:分析雷达数据,达到降雪条件时,结合微气象传感器数据利用输电线路导线覆冰及融冰计算模型推导线路覆冰情况;步骤4:结合杆塔参数设定预警阈值,当覆冰值超过阈值时进行覆冰预警。本发明通过小型雷达提供精细化的线路走廊气象状况,同时具备监测范围广、气象数据精度高的优点;该方法首次考虑杆塔参数进行覆冰厚度预警,与现有通过线路理论覆冰厚度预警的方法相比,准确性更高。

    权利要求书

    1.一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述方法包括
    以下步骤:
    步骤1:结合输电线路走廊情况,进行雷达装置及微气象传感器的布置及安装;
    步骤2:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取气象观测数据,传回后缓存
    入数据库;
    步骤3:分析雷达数据,达到降雪条件时,结合微气象传感器数据利用输电线路导线覆
    冰及融冰计算模型推导线路覆冰情况;
    步骤4:结合杆塔参数设定预警阈值,当覆冰值超过阈值时进行覆冰预警。
    2.根据权利要求1所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在
    于,所述步骤1包括以下步骤:
    步骤1-1:考虑雷达的有效探测距离、线路的走向与地理位置和变电站位置三个要素,
    找出小型雷达在输电线路走廊沿线区域的最优布置点;
    步骤1-2:根据线路走廊实地情况,将小型雷达安装在最优布置点或附近;
    步骤1-3:选择重要典型杆塔,在杆塔周围布置观测风速、湿度、温度的三类传感器。
    3.根据权利要求1所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在
    于,所述步骤2包括以下步骤:
    步骤2-1:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取小型雷达监控范围内的
    气象数据以及杆塔周围微气象传感器数据;
    步骤2-2:将雷达气象数据及微气象传感器数据传回服务器,并存入缓存数据库,供步
    骤3取用。
    4.根据权利要求1所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在
    于,所述步骤3包括以下步骤:
    步骤3-1:将实时传回的雷达数据与结冰雷达图比对,当达到降雪条件时,设置微气象
    数据匹配起始点;
    步骤3-2:从起始点开始,记录三个重要微气象指数的变化曲线;随着时间的增加,微气
    象数据累加,再由“气温-风速-相对湿度-冰厚”的覆冰模型预判线路覆冰变化趋势;
    步骤3-3:由变化趋势估算输电线路覆冰厚度。
    5.根据权利要求1所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在
    于,所述步骤4包括以下步骤:
    步骤4-1:考虑杆塔计载荷、塔型、电压等级、服役时长参数,设定导线覆冰预警阈值;
    步骤4-2:当覆冰厚度超过阈值,进行线路覆冰预警。

    说明书

    一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法

    技术领域

    本发明涉及一种监测预警方法,具体涉及一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰
    监测预警方法。

    背景技术

    结冰是指降水,如雨、雪、冻雨,或雾滴,碰到温度低于0℃的物体而出现的固态化
    现象。通常包括冻结的残雪、凸凹的冰辙、雪融水在寒冷季节形成的坚硬冰层。在电力行业,
    覆冰可引起多类事故,例如,线路上结冰过多导致的过负载事故;绝缘子冰闪事故;不均匀
    覆冰或不同期脱冰事故;导线非均匀覆冰时,线路易发生舞动,产生舞动事故;由于舞动的
    幅度大,持续时间长,容易引起相间闪络,损坏地线、导线、金具等,导致线路跳闸停电、断
    线、倒塔等事故。

    现有的线路覆冰检测技术主要有人工巡检、图像法、称重法和导线倾角-弧垂法
    等。在实际工作中,由于技术特点的不同,这些技术均存在一定的局限性。人工巡检法通过
    建立观冰站进行肉眼观测,利用技术人员的实际经验判断出覆冰质量,但随着电网规模的
    增加,往往无法对灾害的出现做到快速的反应;图像法是通过图像处理技术获取导线尺寸
    特征,通过模型计算得到等值覆冰厚度,但摄像头采集的信息量不全,且恶劣天气摄像头多
    数无法正常工作,导致其应用有限;称重法利用拉力传感器测量出一个档距内覆冰导线质
    量,可得到覆冰质量,但传感器测量结果不稳定,易受输电线路周围强电磁环境干扰,覆冰
    计算结果不准确;导线倾角-弧垂法则是将采集到的导线倾角、弧垂等参数,结合输电线路
    状态方程、线路参数和气象环境参数,计算导线的覆冰重量和覆冰平均厚度,这种方法除存
    在称重法的局限外,还因只考虑了线路理论的覆冰厚度,未结合杆塔实际参数,导致计算结
    果可靠性低。

    除上述普遍的覆冰监测方法外,还出现了一些新型的覆冰监测技术。

    申请号为201410727795.6的发明专利公开了一种输电线路分布式覆冰监测方法,
    步骤如下:步骤一、相位光时域反射仪监测到输电线路在未覆冰和覆冰时架空线的固有振
    动频率;步骤二、计算与数据处理单元根据未覆冰时架空线的固有振动频率,计算架空线未
    覆冰水平应力;步骤三、计算与数据处理单元分别获得架空线覆冰情况下单位长度质量与
    水平应力的关系以及单位长度质量与覆冰厚度的关系;步骤四、结合输电线路材料参数、地
    理信息参数、单位长度质量与覆冰厚度的关系以及架空线状态方程,以架空线覆冰厚度为
    未知量,计算与数据处理单元采用牛顿迭代法计算获得架空线的等值覆冰厚度。由于目前
    国内未掌握光纤传感器核心技术,缺乏统一光纤结构及标准,实际应用效果不佳。

    申请号为201110357868.3的发明专利提供了一种输电线路覆冰监测方法,包括以
    下步骤:步骤一,围绕所述输电线路设置多个超声波收发器(第一超声波收发器、第二超声
    波收发器、……、第N 超声波收发器),并将其与一主控??橄嗔?;所述多个超声波收发器
    位于同一圆周上,该圆周的中心位于所述输电线路的轴线上;步骤二,主控??椴舛ǔ?br />在该环境中的传播速度V;步骤三,主控??橐来慰刂泼恳桓龀ㄊ辗⑵鞣⑸涑ú⒔?br />收该超声波,同时记录每一个超声波收发器从发出超声波到接收到该超声波的时间;步骤
    四,主控??楦菁锹嫉氖奔浼扑愀贸ㄊ辗⑵魉杂Φ氖涞缦呗返母脖穸戎?。该方
    法需要在输电线路上布置很多个超声波收发器,安装不便且维护工作量大,实际应用可行
    性低。

    有鉴于此,有必要提供一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,以
    解决上述问题。

    发明内容

    针对上述现有技术存在的不足,本发明的主要目的在于提供一种基于小型雷达的
    输电线路广域覆冰监测预警方法,通过安装在变电站的小型雷达监测气象环境,与输电线
    路走廊信息(距离及方向)匹配,得到输电线路沿线气象信息;当雷达回波反馈信息达到降
    雪条件时,利用线路杆塔上的微气象传感器,测量线路附近风速、湿度、温度参数,无线传回
    后台服务器;利用线路覆冰变化趋势估算导线覆冰厚度,结合杆塔相关参数设定覆冰预警
    阈值,当达到覆冰事故阈值时开始报警。

    为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:一种基于小型雷达的输电线
    路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

    步骤1:结合输电线路走廊情况,进行雷达装置及微气象传感器的布置及安装;

    步骤2:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取气象观测数据,传回后缓存
    入数据库;

    步骤3:分析雷达数据,达到降雪条件时,结合微气象传感器数据利用输电线路导线覆
    冰及融冰计算模型推导线路覆冰情况;

    步骤4:结合杆塔参数设定预警阈值,当覆冰值超过阈值时进行覆冰预警。

    如上所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述
    步骤1包括以下步骤:

    步骤1-1:考虑雷达的有效探测距离、线路的走向与地理位置和变电站位置三个要素,
    找出小型雷达在输电线路走廊沿线区域的最优布置点;

    步骤1-2:根据线路走廊实地情况,将小型雷达安装在最优布置点或附近;

    步骤1-3:选择重要典型杆塔,在杆塔周围布置观测风速、湿度、温度的三类传感器。

    如上所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述
    步骤2包括以下步骤:

    步骤2-1:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取小型雷达监控范围内的
    气象数据以及杆塔周围微气象传感器数据;

    步骤2-2:将雷达气象数据及微气象传感器数据传回服务器,并存入缓存数据库,供步
    骤3取用。

    如上所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述
    步骤3包括以下步骤:

    步骤3-1:将实时传回的雷达数据与结冰雷达图比对,当达到降雪条件时,设置微气象
    数据匹配起始点;

    步骤3-2:从起始点开始,记录三个重要微气象指数的变化曲线;随着时间的增加,微气
    象数据累加,再由“气温-风速-相对湿度-冰厚”的覆冰模型预判线路覆冰变化趋势;

    步骤3-3:由变化趋势估算输电线路覆冰厚度。

    如上所述的基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法,其特征在于,所述
    步骤4包括以下步骤:

    步骤4-1:考虑杆塔计载荷、塔型、电压等级、服役时长参数,设定导线覆冰预警阈值;

    步骤4-2:当覆冰厚度超过阈值,进行线路覆冰预警。

    与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:

    1、本发明通过小型雷达提供精细化的线路走廊气象状况,同时具备监测范围广、气象
    数据精度高的优点;

    2、本发明基于微气象传感器温度、湿度、风速等数据,实时判定覆冰厚度的变化,结果
    可靠性高;

    3、本发明首次考虑杆塔参数进行覆冰厚度预警,与现有通过线路理论覆冰厚度预警的
    方法相比,准确性更高。

    附图说明

    图1是基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法的流程图。

    具体实施方式

    为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的
    内容不仅仅局限于下面的实施例。本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些
    等价形式同样在本申请所列权利要求书限定范围之内。

    本发明提供一种基于小型雷达的输电线路降雪监测预警方法,所述方法包括以下
    步骤:

    步骤1:结合输电线路走廊情况,进行雷达装置及微气象传感器的布置及安装;

    步骤2:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取气象观测数据,传回后缓存
    入数据库;

    步骤3:分析雷达数据,达到降雪条件时,结合微气象传感器数据利用输电线路导线覆
    冰及融冰计算模型推导线路覆冰情况;

    步骤4:结合杆塔参数设定预警阈值,当覆冰值超过阈值时进行覆冰预警。

    所述步骤1包括以下步骤:

    步骤1-1:考虑雷达的有效探测距离、线路的走向与地理位置和变电站位置三个要素,
    找出小型雷达在输电线路走廊沿线区域的最优布置点;

    步骤1-2:根据线路走廊实地情况,将小型雷达安装在最优布置点或附近;

    步骤1-3:选择重要典型杆塔,在杆塔周围布置可观测风速、湿度、温度的三类传感器。

    所述步骤2包括以下步骤:

    步骤2-1:设置一个时间间隔?t,以时间间隔为单位实时提取小型雷达监控范围内的
    气象数据以及杆塔周围微气象传感器数据;

    步骤2-2:将雷达气象数据及微气象传感器数据传回服务器,并存入缓存数据库,供步
    骤3取用。

    所述步骤3包括以下步骤:

    步骤3-1:将实时传回的雷达数据与结冰雷达图比对,当达到降雪条件时,设置微气象
    数据匹配起始点;

    步骤3-2:从起始点开始,记录三个重要微气象指数的变化曲线。随着时间的增加,微气
    象数据累加,再由“气温-风速-相对湿度-冰厚”的覆冰模型预判线路覆冰变化趋势;

    步骤3-3:由变化趋势估算输电线路覆冰厚度。

    所述步骤4包括以下步骤:

    步骤4-1:考虑杆塔计载荷、塔型、电压等级、服役时长等参数,设定导线覆冰预警阈值;

    步骤4-2:当覆冰厚度超过阈值,进行线路覆冰预警。

    本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

    关于本文
    本文标题:一种基于小型雷达的输电线路广域覆冰监测预警方法.pdf
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