CN102542422A - 一种输电线路管理系统 - Google Patents

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CN102542422A
CN102542422A CN2012100597297A CN201210059729A CN102542422A CN 102542422 A CN102542422 A CN 102542422A CN 2012100597297 A CN2012100597297 A CN 2012100597297A CN 201210059729 A CN201210059729 A CN 201210059729A CN 102542422 A CN102542422 A CN 102542422A
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李斌
熊少蓉
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Abstract

一种输电线路管理系统，所述系统包括有输入器、显示器、处理器、电源模块、存储器和计算模块，输入器，用户通过输入器输入数据，并发出工作指令；显示器，显示输入的数据和计算模块所得出的数据结果；处理器，进行数据总汇，发出控制指令并控制其它单元工作；电源模块，为其它单元提供工作电源；存储器，用于储存输入器输入的原始数据和计算模块计算出的最终结果；计算模块，根据输入器输入的数据，计算输电线路管理所需参数值。工作时，工作人员通过携带本发明，现场计算输电线路管理所需要的参数，提高了工作人员工作效率，降低计算错误率，将工作人员从繁琐而复杂的计算工作中解脱出来，能够及时有效地指导生产活动。

Description

一种输电线路管理系统
技术领域
本发明涉及一种电网管理领域，特别是一种输电线路的管理系统。
背景技术
随着经济的发展以及国家十一五规划以来对电力行业的规划，全国输配电线路建设迎来了又一个高峰。电网规模快速再扩大。而输电线路日常的管理工作也因电网规模的扩大而成倍的增长。在输电线路日常的运行维护中，为确保输电线路正常，工作人员需要使用大量的计算公式对每一段线路的状态值进行精确地计算。但是计算公式大多非常复杂，在计算时需要大量的计算参数以及大量子公式计算结果。一般的线路生产管理人员很难掌握全部的计算公式。因此大多数的工作人员必须要将公式计算所需要的各种参数在线路现场一一测量并记录，回到单位再通过EXCEL等手工方式对需要的公式进行计算。这种工作形式不仅大大增加了工作人员的工作量，并且会因为测量数据记录错误、计算公式参数使用不正确、手工计算误差等情况导致公式计算错误，对线路安全产生影响。并且公式计算结果无法与现场情况进行比较，大大增加了公式计算结果的错误率。
发明内容
本发明的目的就是提供一种便携式输电线路管理系统，它便于工作人员携带，现场计算输电线路管理数据，降低错误率。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有输入器、显示器、处理器、电源模块、存储器和计算模块，
输入器，用户通过输入器输入数据，并发出工作指令；
显示器，显示输入的数据和计算模块所得出的数据结果；
处理器，进行数据总汇，发出控制指令并控制其它单元工作；
电源模块，为其它单元提供工作电源；
存储器，用于储存输入器输入的原始数据和计算模块计算出的最终结果；
计算模块，根据输入器输入的数据，计算导线风偏、防振锤安装距离、杆塔和横担最大允许倾斜范围、弧垂值、耐雷水平、绝缘子爬电比、线长变化和导线风偏后对障碍物距离中最少一项参数值。
进一步，所述计算模块包括有导线风偏计算子模块，通过公式                                                计算导线风偏，
式中
Figure 255413DEST_PATH_IMAGE002
为绝缘子串水平风压；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE003
为导线分裂根数；
Figure 110237DEST_PATH_IMAGE004
为导线风压比载；S为导线截面积
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE005
为水平档距；
Figure 76925DEST_PATH_IMAGE006
为绝缘子串自重；为导线自重比载；
Figure 472134DEST_PATH_IMAGE008
为垂直档距；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE009
为重锤片重量。
进一步，所述计算模块包括有防振锤安装距离计算子模块，通过公式
Figure 224189DEST_PATH_IMAGE010
计算防振锤安装距离，
式中S为防振锤安装距离；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE011
为振动的最小波半长；
Figure 735067DEST_PATH_IMAGE012
为振动的最大波半长。
进一步，所述计算模块包括有杆塔和横坦最大允许倾斜范围计算子模块，用于计算杆塔和横坦最大允许倾斜范围，
杆塔最大允许倾斜范围△L=杆塔高度*杆塔允许倾斜度
横担最大允许歪斜范围△L=横担固定间长度*横担允许歪斜度
钢筋混泥土杆：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.5%，横担允许斜度为1.0%；
50m以下高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.0%，横担允许斜度为1.0%；
50m及以上高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为0.5%，横担允许斜度为1.0%。
进一步，所述计算模块包括有弧垂值计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE013
计算弧垂值，
式中
Figure 2101DEST_PATH_IMAGE014
为观测档的弧垂；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE015
为仪器中心至近方悬点的垂直距离；
Figure 138684DEST_PATH_IMAGE016
为仪器中心至远方悬点的水平距离；为仪器观测角；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE019
为观测档档距；
Figure 994513DEST_PATH_IMAGE020
为观测档两悬点高差。
进一步，所述计算模块包括有耐雷水平计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE021
计算耐雷水平，
式中为
Figure 987877DEST_PATH_IMAGE022
为耐雷水平；为塔头绝缘子冲击放电电压；
Figure 679890DEST_PATH_IMAGE024
为导线平均高度；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE025
为导线和地线耦合系数；
Figure 93598DEST_PATH_IMAGE026
为横担对地高度；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE027
为杆塔电感；
Figure 616983DEST_PATH_IMAGE028
为冲击接地电阻；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE029
为杆塔分流系数；
Figure 984511DEST_PATH_IMAGE030
为地线平均高度；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE031
为几何耦合系数；
Figure 226136DEST_PATH_IMAGE032
为杆塔高度。
进一步，所述计算模块包括有绝缘爬电比计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE033
计算绝缘爬电比，
式中
Figure 688210DEST_PATH_IMAGE034
为绝缘子爬电比距；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE035
为每片绝缘子的几何爬电距离；
Figure 269365DEST_PATH_IMAGE003
为绝缘子片数；
Figure 604531DEST_PATH_IMAGE023
为线路最高工作电压；为爬电距离有效系数。
进一步，所述计算模块包括有线长变化计算子模块，通过公式计算线长变化，
其中
Figure 100682DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE039
；
式中
Figure 598660DEST_PATH_IMAGE040
为杆塔高度变化引起的线长变化；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE041
为线路改造后的水平档距；
Figure 307990DEST_PATH_IMAGE042
为线路改造前的水平档距；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE043
为线路改造后的高差角；
Figure 445579DEST_PATH_IMAGE044
为线路改造前的高差角；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE045
为代表档距变化引起的线长变化；
Figure 328084DEST_PATH_IMAGE046
为导线比载；
Figure 618252DEST_PATH_IMAGE035
为耐张段长度；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE047
为线路改造后的代表档距；为线路改造后的应力；
Figure 2012100597297100002DEST_PATH_IMAGE049
为线路改造前的代表档距；
Figure 687150DEST_PATH_IMAGE050
为线路改造前的应力。
进一步，所述计算模块包括有导线风偏后对障碍物距离计算模块，
障碍物所在档为连续档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及障碍物与架空线之间的水平距离S；
障碍物所在档为孤立档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及其中某基杆塔标高、杆塔呼称高、障碍物与架空线之间的水平距离S。
进一步，所述系统还包括有图形化模块，根据输入器输入的数据和计算模块计算出的结果，进行图形化建模。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
工作时，工作人员通过携带本发明，现场计算输电线路管理所需要的参数，提高了工作人员工作效率，降低计算错误率，将工作人员从繁琐而复杂的计算工作中解脱出来，能够及时有效地指导生产活动。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种输电线路管理系统，所述系统包括有输入器、显示器、处理器、电源模块、存储器和计算模块，
输入器，用户通过输入器输入数据，并发出工作指令；
显示器，显示输入的数据和计算模块所得出的数据结果；
处理器，进行数据总汇，发出控制指令并控制其它单元工作；
电源模块，为其它单元提供工作电源；
存储器，用于储存输入器输入的原始数据和计算模块计算出的最终结果；
计算模块，根据输入器输入的数据，计算导线风偏、防振锤安装距离、杆塔和横担最大允许倾斜范围、弧垂值、耐雷水平、绝缘子爬电比、线长变化和导线风偏后对障碍物距离中最少一项参数值。
本发明通过处理器统一管理各个工作单元，工作人员现场检测输电线路后，通过输入器输入原始数据，处理器对数据进行总汇，通过计算模块计算出所需要的管理参数，管理参数包括有导线风偏、防振锤安装距离、杆塔和横担最大允许倾斜范围、弧垂值、耐雷水平、绝缘子爬电比、线长变化和导线风偏后对障碍物距离，计算出来的结果通过显示器显示，并储存在存储模块中，电源模块为本发明提供便携式电源。
所述计算模块包括有导线风偏计算子模块，通过公式
Figure 107767DEST_PATH_IMAGE001
计算导线风偏，
式中
Figure 580337DEST_PATH_IMAGE002
为绝缘子串水平风压；
Figure 631469DEST_PATH_IMAGE003
为导线分裂根数；
Figure 556700DEST_PATH_IMAGE004
为导线风压比载；S为导线截面积
Figure 781008DEST_PATH_IMAGE005
为水平档距；
Figure 29455DEST_PATH_IMAGE006
为绝缘子串自重；
Figure 313806DEST_PATH_IMAGE007
为导线自重比载；
Figure 726333DEST_PATH_IMAGE008
为垂直档距；
Figure 692015DEST_PATH_IMAGE009
为重锤片重量。
所述计算模块包括有防振锤安装距离计算子模块，通过公式
Figure 873598DEST_PATH_IMAGE010
计算防振锤安装距离，
式中S为防振锤安装距离；
Figure 63270DEST_PATH_IMAGE011
为振动的最小波半长；
Figure 651509DEST_PATH_IMAGE012
为振动的最大波半长。
所述计算模块包括有杆塔和横坦最大允许倾斜范围计算子模块，用于计算杆塔和横坦最大允许倾斜范围，
杆塔最大允许倾斜范围△L=杆塔高度*杆塔允许倾斜度
横担最大允许歪斜范围△L=横担固定间长度*横担允许歪斜度
钢筋混泥土杆：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.5%，横担允许斜度为1.0%；
50m以下高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.0%，横担允许斜度为1.0%；
50m及以上高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为0.5%，横担允许斜度为1.0%。
所述计算模块包括有弧垂值计算子模块，通过公式
Figure 217619DEST_PATH_IMAGE013
计算弧垂值，
式中
Figure 519288DEST_PATH_IMAGE014
为观测档的弧垂；
Figure 879862DEST_PATH_IMAGE015
为仪器中心至近方悬点的垂直距离；
Figure 204664DEST_PATH_IMAGE016
为仪器中心至远方悬点的水平距离；
Figure 574466DEST_PATH_IMAGE017
为仪器观测角；为观测档档距；为观测档两悬点高差。
所述计算模块包括有耐雷水平计算子模块，通过公式计算耐雷水平，
式中为
Figure 231395DEST_PATH_IMAGE022
为耐雷水平；
Figure 179759DEST_PATH_IMAGE023
为塔头绝缘子冲击放电电压；
Figure 147715DEST_PATH_IMAGE024
为导线平均高度；
Figure 243847DEST_PATH_IMAGE025
为导线和地线耦合系数；
Figure 643867DEST_PATH_IMAGE026
为横担对地高度；
Figure 509055DEST_PATH_IMAGE027
为杆塔电感；
Figure 647912DEST_PATH_IMAGE028
为冲击接地电阻；
Figure 169023DEST_PATH_IMAGE029
为杆塔分流系数；为地线平均高度；为几何耦合系数；
Figure 713771DEST_PATH_IMAGE032
为杆塔高度。
所述计算模块包括有绝缘爬电比计算子模块，通过公式
Figure 971446DEST_PATH_IMAGE033
计算绝缘爬电比，
式中
Figure 24853DEST_PATH_IMAGE034
为绝缘子爬电比距；
Figure 864633DEST_PATH_IMAGE035
为每片绝缘子的几何爬电距离；
Figure 282976DEST_PATH_IMAGE003
为绝缘子片数；
Figure 575417DEST_PATH_IMAGE023
为线路最高工作电压；
Figure 432514DEST_PATH_IMAGE036
为爬电距离有效系数。
所述计算模块包括有线长变化计算子模块，通过公式
Figure 815216DEST_PATH_IMAGE037
计算线长变化，
其中
Figure 466777DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 512094DEST_PATH_IMAGE039
；
式中
Figure 844986DEST_PATH_IMAGE040
为杆塔高度变化引起的线长变化；
Figure 393779DEST_PATH_IMAGE041
为线路改造后的水平档距；为线路改造前的水平档距；为线路改造后的高差角；
Figure 134705DEST_PATH_IMAGE044
为线路改造前的高差角；
Figure 538005DEST_PATH_IMAGE045
为代表档距变化引起的线长变化；
Figure 796948DEST_PATH_IMAGE046
为导线比载；为耐张段长度；
Figure 225972DEST_PATH_IMAGE047
为线路改造后的代表档距；
Figure 437773DEST_PATH_IMAGE048
为线路改造后的应力；
Figure 867617DEST_PATH_IMAGE049
为线路改造前的代表档距；为线路改造前的应力。
所述计算模块包括有导线风偏后对障碍物距离计算模块，
障碍物所在档为连续档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及障碍物与架空线之间的水平距离S；
障碍物所在档为孤立档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及其中某基杆塔标高、杆塔呼称高、障碍物与架空线之间的水平距离S。
所述系统还包括有图形化模块，根据输入器输入的数据和计算模块计算出的结果，进行图形化建模。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1. 一种输电线路管理系统，其特征在于：所述系统包括有输入器、显示器、处理器、电源模块、存储器和计算模块，
输入器，用户通过输入器输入数据，并发出工作指令；
显示器，显示输入的数据和计算模块所得出的数据结果；
处理器，进行数据总汇，发出控制指令并控制其它单元工作；
电源模块，为其它单元提供工作电源；
存储器，用于储存输入器输入的原始数据和计算模块计算出的最终结果；
计算模块，根据输入器输入的数据，计算导线风偏、防振锤安装距离、杆塔和横担最大允许倾斜范围、弧垂值、耐雷水平、绝缘子爬电比、线长变化和导线风偏后对障碍物距离中最少一项参数值。
2. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有导线风偏计算子模块，通过公式                                               
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE002
计算导线风偏，
式中
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE004
为绝缘子串水平风压；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE006
为导线分裂根数；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE008
为导线风压比载；S为导线截面积为水平档距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE012
为绝缘子串自重；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE014
为导线自重比载；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE016
为垂直档距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE018
为重锤片重量。
3. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有防振锤安装距离计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE020
计算防振锤安装距离，
式中S为防振锤安装距离；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE022
为振动的最小波半长；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE024
为振动的最大波半长。
4. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有杆塔和横坦最大允许倾斜范围计算子模块，用于计算杆塔和横坦最大允许倾斜范围，
杆塔最大允许倾斜范围△L=杆塔高度*杆塔允许倾斜度
横担最大允许歪斜范围△L=横担固定间长度*横担允许歪斜度
钢筋混泥土杆：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.5%，横担允许斜度为1.0%；
50m以下高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为1.0%，横担允许斜度为1.0%；
50m及以上高度铁塔：杆塔允许倾斜度，包括挠度，为0.5%，横担允许斜度为1.0%。
5. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有弧垂值计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE026
计算弧垂值，
式中
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE028
为观测档的弧垂；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE030
为仪器中心至近方悬点的垂直距离；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE032
为仪器中心至远方悬点的水平距离；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE034
为仪器观测角；为观测档档距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE038
为观测档两悬点高差。
6. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有耐雷水平计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE040
计算耐雷水平，
式中为为耐雷水平；为塔头绝缘子冲击放电电压；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE046
为导线平均高度；为导线和地线耦合系数；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE050
为横担对地高度；为杆塔电感；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE054
为冲击接地电阻；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE056
为杆塔分流系数；为地线平均高度；为几何耦合系数；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE062
为杆塔高度。
7. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有绝缘爬电比计算子模块，通过公式
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE064
计算绝缘爬电比，
式中
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE066
为绝缘子爬电比距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE068
为每片绝缘子的几何爬电距离；
Figure 192970DEST_PATH_IMAGE006
为绝缘子片数；
Figure 492757DEST_PATH_IMAGE044
为线路最高工作电压；为爬电距离有效系数。
8. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有线长变化计算子模块，通过公式计算线长变化，
其中
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE074
，；
式中
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE078
为杆塔高度变化引起的线长变化；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE080
为线路改造后的水平档距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE082
为线路改造前的水平档距；
Figure 2012100597297100001DEST_PATH_IMAGE084
为线路改造后的高差角；
Figure DEST_PATH_IMAGE086
为线路改造前的高差角；为代表档距变化引起的线长变化；为导线比载；
Figure 805446DEST_PATH_IMAGE068
为耐张段长度；
Figure DEST_PATH_IMAGE092
为线路改造后的代表档距；
Figure DEST_PATH_IMAGE094
为线路改造后的应力；
Figure DEST_PATH_IMAGE096
为线路改造前的代表档距；
Figure DEST_PATH_IMAGE098
为线路改造前的应力。
9. 如权利要求1所述的一种输电线路管理系统，其特征在于：所述计算模块包括有导线风偏后对障碍物距离计算模块，
障碍物所在档为连续档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及障碍物与架空线之间的水平距离S；
障碍物所在档为孤立档时，该计算需要采集档内前后两基杆塔的风偏角、障碍物上方的弧垂、障碍物海拔高度h以及其中某基杆塔标高、杆塔呼称高、障碍物与架空线之间的水平距离S。
10. 如权利要求1-9任意一项所述一种输电线路管理系统，其特征在于：所述系统还包括有图形化模块，根据输入器输入的数据和计算模块计算出的结果，进行图形化建模。
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