CN105447625A - 一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于架空输电线路通道林木隐患预测与管理领域技术，特别涉及一种架空输电线路通道树障隐患自动判别方法，包括以下步骤：开展实地调查，结合全网架空输电线路的电力运行安全规定，建立树障隐患辨识参考体系；针对任一隐患林木，根据其自然生长规律，选择对应的树高生长预测模型开展线树最小净空距离测算；然后结合树障隐患辨识参考体系，构建输电线通道林木隐患预测模型，实现树障隐患的自动判别，用于指导线路运行单位制订线路周边树障的状态巡视和隐患消除策略，并为管理部门部署输电线路通道治理工作提供决策依据。

Description

一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法

一、技术领域

本发明属于架空输电线路通道林木隐患预测与管理领域技术，特别涉及一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法，用于输电线路通道树障隐患的自动判别，为管理部门制定输电线路通道树障隐患消除策略和部署治理工作提供决策依据。

二、技术背景

近几年，我国林业产业发展迅速，加之国家退耕还林政策的实施以及对环保要求的提高，无论是新建线路还是已经投产的线路，输电线路通道下威胁线路安全运行的树木问题已变得十分突出。当树木生长到输电线路安全距离范围之内就有可能发生线路跳闸故障，威胁到整个输电线网的安全稳定。树线矛盾引起的跳闸停电，其影响的不仅仅是电网的安全运行和电力企业的利益，更严重的是它将影响全网安全可靠供电和地方经济发展，严重威胁到企事业单位、居民供用电安全。为此，依法清除电力线路通道内外树障，采取必要措施维护好线路通道安全，是当前减少和杜绝输电线路运行障碍、提高输电线路安全运行的迫切需要。目前对架空输电线路通道树障隐患判别的方法多是人工识别的方法。实现通过电力安全部门将架空输电线路通道林木划区分片，责任落实到具体的村(居)委会或者相关部门，村(居)委会或相关部门组成清查小组对架空电力线路保护区内的所有树木进行逐棵排查，发现问题后，进行喷绘标记并上报，然后由决策部门评估隐患等级，安排相关人员进行树障处理。一方面通过人工巡线的方式对树障隐患进行识别费时费力，且人为误差较大；另一方面，树障隐患的判别过程涉及到多个部门，需要经过层层上报核准后方可认定隐患级别，处理周期较长，不利于电力线路的安全运行。因此，为了保证电网运行的安全稳定可靠，为经济社会发展创造良好环境，研究一种架空输电线路通道树障隐患自动判别方法具有重要的实践意义。

三、发明内容

本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

Step1：开展实地调查，结合架空电力线路安全运行的规定以及全网输电线路的特征，建立树障隐患辨识的参考体系；

Step2：针对任一隐患林木，测算线树最小净空距离；首先定义参数为：D_v0表示垂直安全距离限值，D_h0表示水平安全距离限值，D_v表示当前树距离导线的垂直距离，D_h表示当前树距离导线的水平距离，H_wire为导线对地距离，H_model为预测的当前树的生长高度，以上参数单位都为米，T表示林木隐患等级。线树最小净空距离测算分为两步：

1)结合优势树种的自然生长规律和输电线路不同电压等级对优势树种生长的影响，构建先验信息和样本信息，建立优势树种的树高生长预测模型库；

2)结合全网输电线路通道林木隐患数据资料库，针对任一种类的隐患林木，选择该树种对应的树高生长模型预测树高，之后测算线树最小净空距离。

Step3：结合树障隐患辨识的参考体系，构建输电线路通道林木隐患预测模型(公式如下式)，针对任一隐患林木，获得当前树与对应导线的水平距离D_h和对应导线对地的距离H_wire，计算当前树距离导线的垂直距离D_v，根据隐患预测模型实现林木隐患级别的自动判别。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)该方法可以根据输电线路安全运行的规定自动建立并动态调整林木隐患辨识的参考体系；

(2)该方法可以实现隐患林木与对应导线之间最小净空距离的自动测算；

(3)该方法可以克服传统人工判别树障隐患级别时存在的人工判别耗时耗力且容易遗漏的问题，方便快捷地实现输电线路通道林木隐患的自动判别，形成架空线路树障防控的规范化和标准化，保障电网安全可靠运行。

四、附图说明

为了更清楚地说明本发明实例的技术方案，下面将对实施实例描述中所需要的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种架空输电线路通道树障隐患自动判别方法的技术路线图。

五、具体实施方式

下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然所描述的实施实例仅是本发明的一部分实施实例，而不是全部的实施实例。基于发明中的实施实例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施实例，都属于本发明保护的范围。

一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法，实施步骤为：

Step1：开展实地调查，结合架空电力线路安全运行的规定以及全网输电线路的特征建立树障隐患辨识的参考体系，共包括两个环节：

1)设立树障隐患级别判定标准：根据电网公司《架空线路树障防控工作导则》的要求和线路保护范围内树木造成危及架空电力线路安全运行情况的严重程度，将隐患类型分为紧急、重大、一般三个等级，不同等级的判定标准如表1所示；

2)建立树障隐患辨识参考体系：结合具体输电线路段的电压等级、树木与导线之间的最大风偏距离、树木与导线之间的最大垂直距离等建立树障隐患辨识参考体系，具体如表2所示。

表1树障隐患级别判定标准

表2树障隐患辨识参考体系

Step2：测算线树最小净空距离

首先定义参数为：D_v0表示垂直安全距离限值(不同电压等级下的数值参照表2中“紧急”隐患情况下的距离限值)，D_h0表示水平安全距离限值(不同电压等级下的数值参照表2中“紧急”隐患情况下的距离限值)，D_v表示当前树距离导线的垂直距离，D_h表示当前树距离导线的水平距离，H_wire为导线对地距离，H_model为预测的当前树的生长高度，上述参数单位均为米，T表示林木隐患等级。线树最小净空距离测算分为两步：

1)结合优势树种的自然生长规律和输电线路不同电压等级对优势树种生长的影响，构建先验信息和样本信息，建立优势树种的树高生长预测模型库，以杉木为例，其树高生长预测模型如公式1所示，其中t表示树龄(单位为年)，H表示预测的树高(单位为米)；

$H=27.31{(1-0.994e^{-0.035t})}^{\frac{1}{1.436}}$ (公式1)

2)结合全网输电线路通道林木隐患数据资料库，针对任一种类的隐患林木，选择该树种对应的树高生长模型预测树高，之后根据公式2测算线树最小净空距离。

D_v＝H_wire-H_model(公式2)

Step3：建立林木隐患预测模型

结合树障隐患辨识的参考体系，构建输电线路通道林木隐患预测模型(模型公式如式3所示)，对林木隐患级别T进行判定；

(公式3)

Step4：林木隐患自动判别

如图1所示，针对任一隐患林木，输入当前树与对应导线的水平距离D_h和对应导线对地的距离H_wire，并根据公式2，计算当前树距离导线的垂直距离D_v，根据公式3实现林木隐患级别的自动判别。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种架空输电线路通道树障隐患的自动判别方法，其特征在于，结合全网架空输电线路电力运行安全规定建立树障隐患辨识参考体系，构建林木隐患预测模型，针对任一隐患林木，测算线树最小净空距离，借助林木隐患预测模型实现树障隐患的自动判别，包括以下步骤：

①开展实地调查，结合架空电力线路安全运行的规定以及全网输电线路的特征，建立树障隐患辨识的参考体系；

②针对任一隐患林木，测算线树最小净空距离；首先定义参数为：D_v0表示垂直安全距离限值，D_h0表示水平安全距离限值，D_v表示当前树距离导线的垂直距离，D_h表示当前树距离导线的水平距离，H_wire为导线对地距离，H_model为预测的当前树的生长高度，以上参数单位都为米，T表示林木隐患等级；线树最小净空距离测算分为两步：

1)结合优势树种的自然生长规律和输电线路不同电压等级对优势树种生长的影响，构建先验信息和样本信息，建立优势树种的树高生长预测模型库，以杉木为例，其树高生长预测模型如公式1所示，其中t表示树龄(单位为年)，H表示预测的树高(单位为米)；

(公式1)

2)结合全网输电线路通道林木隐患数据资料库，针对任一种类的隐患林木，选择该树种对应的树高生长模型预测树高，之后根据公式2测算线树最小净空距离；

D_v＝H_wire-H_model(公式2)

③结合树障隐患辨识的参考体系，构建输电线路通道林木隐患预测模型(公式如式3所示)，针对任一隐患林木，获得当前树与对应导线的水平距离D_h和对应导线对地的距离H_wire，并根据公式2，计算当前树距离导线的垂直距离D_v，根据公式3实现林木隐患级别的自动判别。

(公式3)。