CN113109587B - 一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质,所述方法包括:预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值;根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;通过所述拉力传感器测量所述悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值;根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值。本发明仅通过在悬垂塔导地线挂点处安装拉力传感器测量绝缘子串拉力即可有效测量输电线路真实所受风荷载,进而得到真实、准确的风速,不仅测量方法简单、科学、可靠和适用范围广,还提高了输电线路安全的排查效率、节省了输电线路安全的监测和运维成本。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域,特别是涉及一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质。
背景技术
目前,电力是人们生活中必不可少的能源,其在灯光照明、动力工具、动力交通、取暖制冷、科技科研、网络传媒、通讯社交、军事航天、农业发展等不同领域的作用得以充分发挥离不开电力网络,更离不开输电线路的保障。然而户外的输电线路的安全极易受到外力的影响,如突发强风、台风等作用在输电线路上会产生风荷载,且当风荷载超过设计值就会引起掉线、断线等事故,严重时会造成杆塔地线支架和横担偏斜损坏,甚至出现倒塔等现象,直接威胁输电线路的运行安全,影响电力的正常使用,给人们的生活、生产带来极大的不便。于是,对输电线路风速的监测成为了电力行业保证输电线路运行安全的必要工作之一。
现有的针对输电线路的风速测量方法主要有:安装各类风速传感器,包括风杯、超声风速仪等设备,直接测量输电线路附近的风速风向情况;采用雷达等观测设备,大范围观测风速,根据输电线路位置坐标,推演输电线路位置的风速风向情况;采用精细化气象预报数据,通过预报数据判断输电线路位置风速风向等。但,采用风速传感器测量或者气象预报数据得到输电线路的位置风速的测量方法,极易受到地形地貌对风场造成畸变、观测方法不规范或观测条件限制等因素的影响,导致很难真实准确地测量输电线路的风速,不能准确反映输电线路实际所受风荷载的大小情况,进而影响输电线路风险评估、抵御风灾决策和风灾损失分析的准确性和有效性。
因此,如何简单、真实、有效的测量各地形地貌下的输电线路的风速值,为输电线路风险评估、抵御风灾决策和风灾损失分析提供可靠依据是电力技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种真实、有效、简单、科学、可靠且适用范围广的测量输电线路的风速值的方法,不仅能为输电线路风险评估、抵御风灾决策和风灾损失分析提供可靠依据,还能提高输电线路安全问题的排查效率、节省输电线路安全的监测和运维成本。
为了实现上述目的,有必要针对上述技术问题,提供了一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质。
第一方面,本发明实施例提供了一种输电线路风速测量方法,所述方法包括以下步骤:
预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值;
根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
通过所述拉力传感器测量所述悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值;
根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值。
进一步地,所述预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值的步骤包括:
在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
将所述无强风荷载拉力值在所述特定时间段内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
进一步地,所述根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距的步骤包括:
根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论拉力值;
根据所述无强风荷载理论拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距。
进一步地,所述根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载的步骤包括:
根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;
根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载;
根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载。
第二方面,本发明实施例提供了一种输电线路风速测量系统,所述系统包括:
测量模块,用于通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值和强风荷载实测拉力值;
第一计算模块,用于根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
第二计算模块,用于根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
风速计算模块,用于根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值。
进一步地,所述测量模块包括:
拉力测量模块,用于在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
平均计算模块,用于将所述无强风荷载拉力值在所述特定时间段内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
进一步地,所述第一计算模块包括:
第一受力模块,用于根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论拉力值;
档距计算模块,用于根据所述无强风荷载理论拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距。
进一步地,所述第二计算模块包括:
第二受力模块,用于根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;
比载计算模块,用于根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载;
风荷载计算模块,用于根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载。
第三方面,本发明实施例还提供了一种输电线路风速测量装置,其特征在于,所述装置包括拉力传感器、放大器、微处理器、无线传输装置、电池和光伏板;
所述拉力传感器,安装在悬垂塔导地线挂点处,用于采集拉力值信号;
所述放大器,与所述拉力传感器连接,用于将所述拉力值信号进行放大处理,得到拉力值数据;
所述微处理器,与所述放大器连接,用于执行上述方法对所述拉力值数据进行计算处理,得到风速值;
所述无线传输装置,与所述微处理器连接,用于将所述拉力值数据和所述风速值传输至监控系统;
所述电池和光伏板,用于所述输电线路风速测量装置的供电。
第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
上述本申请提供了一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质,通过所述方法,实现了预先通过安装在悬垂塔导地线挂点处的拉力传感器测量得到悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值,根据无强风荷载实测拉力值计算得到悬垂塔垂直档距,结合拉力传感器测量得到的悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值,计算得到输电线单位长度风荷载,再根据输电线单位长度风荷载及风荷载计算公式,计算得到真实准确的风速值的效果。与现有技术相比,该方法在悬垂塔导地线挂点处安装拉力传感器测量绝缘子串拉力即可有效测量输电线路真实所受风荷载,进而得到真实、准确的风速大小,不仅测量方法简单、科学、可靠、且适用范围广,为输电线路风险评估、抵御风灾决策和风灾损失分析提供可靠依据,还提高了输电线路安全问题的排查效率、节省了输电线路安全的监测和运维成本。
附图说明
图1是本发明实施例中输电线路风速测量方法应用场景示意图;
图2是本发明实施例中输电线路风速测量方法的流程示意图;
图3是本发明实施例中拉力传感器的安装位置示意图;
图4是图2中步骤S11采用拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值的流程示意图;
图5是图2中步骤S12根据无强风荷载实测拉力值,计算悬垂塔垂直档距的流程示意图;
图6是图2中步骤S13计算得到输电线单位长度风荷载的流程示意图;
图7是本发明实施例中输电线路风速测量系统的结构示意图;
图8是图7中测量模块1的结构示意图;
图9是图7中第一计算模块2的结构示意图;
图10是图7中第二计算模块3的结构示意图;
图11是本发明实施例中输电线路风速测量装置的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白,下面结合附图及实施例,对本发明作进一步详细说明,显然,以下所描述的实施例是本发明实施例的一部分,仅用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,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例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供的输电线路风速测量方法,可以应用于如图1所示的终端或服务器上。其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备,服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。服务器可生成最终的输电线路风速值,将生成的输电线路风速值发送至终端,供终端的使用者查看分析。
在一个实施例中,如图2所示,提供了一种输电线路风速测量方法,包括以下步骤:
S11、预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值;
其中,拉力传感器安装在悬垂塔导地线挂点处,如图3所示,用于采集绝缘子串的拉力值信号,将信号经过放大器放大后传输至微处理器处理得到对应环境状况下的拉力数据,用于后续实际风速的计算。如图4所示,所述预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值的步骤S11包括:
S111、在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
其中,特定时间段、和特定频率的具体值都可以根据实际需求确定。从统计学的角度来说,样本数据越多,统计分析的结果越真实、准确,本实施例中特定频率选为15分钟,即每15分钟采样1次获取一次拉力传感器的数据,且特定时间段的取值为10天左右,在条件允许情况下,时间越长越好。
S112、将所述无强风荷载拉力值在所述特定时间段内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
本实施例在无强风荷载情况下,采用特定时间段内按照特定频率采集拉力传感器的多组实时数据,并将多组实时数据的平均值作为无强风荷载实测拉力值,很好的保证了无强风荷载实测拉力值的有效性和准确性,为后续计算的准确性提供了可靠保障。
S12、根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
其中,无强风荷载实测拉力值按照上述方法得到后,可以根据受力原理,得到输电线路的无强风荷载理论拉力值,进而采用无强风荷载理论拉力值的计算公式计算出悬垂塔垂直档距,如图5所示,所述根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距的步骤S12包括:
S121、根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论拉力值;
其中,无强风荷载的工况记为n工况,对应该工况下的各变量下标均为n,无强风荷载理论拉力值记为Fn,单位为N,计算公式如下:
Fn=Aγnlv+G (1)
其中,A为导地线截面积,单位为mm2;γn为导线比载,单位为MPa;lv为悬垂塔垂直档距,单位为m;Aγnlv为导地线的重力,单位为N;G为悬垂串串的重力,单位为N。
S122、根据所述无强风荷载理论拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距。
其中,无强风荷载理论拉力值和无强风荷载实测拉力值在理论上是相等的,由于导线的型号是确定的,则A,G,γn均已知,将无强风荷载实测拉力值代入无强风荷载理论拉力值的计算公式(1),即可得到悬垂塔垂直档距lv的准确值,该悬垂塔的垂直档距在无强风荷载和有强风荷载的情况下是不变的,可以用于有强风荷载情形下的强风荷载理论拉力值的计算。
S13、通过所述拉力传感器测量所述悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值;
其中,强风荷载实测拉力值即在出现强风工况下拉力传感器的测量值,该值为单次实测拉力值。
S14、根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
其中,强风荷载实测拉力值采用上述S13步骤得到后,结合受力分析得到的强风荷载理论拉力值,易求得强风工况下的风荷载比载,进而由比载的物理意义可得导地线单位长度的风荷载值。如图6所示,所述根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载的步骤S13包括:
S141、根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;
其中,强风荷载记为m工况,对应该工况下的各变量下标均为m,由强风荷载的导线的受力分析可知,强风荷载理论拉力值Fm的计算公式如下:
其中,A为导地线截面积,单位为mm2;γm为风荷载比载,单位为MPa;lv为悬垂塔垂直档距,单位为m;Aγmlv为强风工况下的导地线的重力,单位为N;Fn为无强风荷载理论拉力值,单位为N。
S142、根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载;
其中,强风荷载理论拉力值按上述公式(2)计算得到,理论上与拉力传感器实测的强风荷载实测拉力值相等,即将已知的Fm、Fn、lv代入(2)式易得真实且准确的风荷载比载γm值,进而保证风荷载计算的科学性和精确性。
S143、根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载。
其中,风荷载比载得到后,根据比载的物理意义(单位长度导地线上的荷载折算到单位面积上的数值),采用下述公式(3)可得导地线单位长度的风荷载:
P=Agγm (3)
其中,A为导地线截面积,单位为mm2;g为重力加速度,单位为m/s2;P为导地线单位长度的风荷载,单位为N/m。由于A、g、γm均已知,可推出导地线单位长度风荷载的准确值,计算方法不仅简单,方便,还科学、可靠、有效。
S15、根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值。
其中,输电线单位长度风荷载按照上述公式(3)计算得到后,将其代入下述与风速有关的风荷载计算公式:
其中,β为导地线风振系数,可取1.3;μ为导地线体型系数,可0.9~1.0;r为导地线半径,根据导地线截面积计算得到,单位为m2,即可得到准确的风速值为:
本实施例中考虑到现有采用风速传感器测量或者气象预报数据得到输电线路的位置风速的测量方法,极易受到地形地貌对风场造成畸变、观测方法不规范或观测条件限制等因素的影响,导致很难真实准确地测量输电线路的风速,而仅采用在悬垂塔导地线挂点处安装一拉力传感器,根据需求在特定工况下对绝缘子串进行实测拉力值采样,再结合不同工况下的导地线受力分析,采用科学的计算公式推算出实际作用在导地线上的风荷载,进而得到输电线路的实际、准确的风速值,不仅测量方法简单、可靠、适用范围广,还提高了输电线路安全问题的排查效率、节省了输电线路安全的监测和运维成本。
需要说明的是,虽然上述流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。
在一个实施例中,如图7所示,提供了一种输电线路风速测量系统,所述系统包括:
测量模块1,用于通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值和强风荷载实测拉力值;
第一计算模块2,用于根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
第二计算模块3,用于根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
风速计算模块4,用于根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值。
在一个实施例中,如图8所示,所述测量模块1包括:
拉力测量模块11,用于在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
平均计算模块12,用于将所述无强风荷载拉力值在特定时间内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
在一个实施例中,如图9所示,所述第一计算模块2包括:
第一受力模块21,用于根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论平均拉力值;
档距计算模块22,用于根据所述无强风荷载理论平均拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距。
在一个实施例中,如图10所示,所述第二计算模块3包括:
第二受力模块31,用于根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;
比载计算模块32,用于根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载;
风荷载计算模块33,用于根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载。
关于输电线路风速测量系统的具体限定可以参见上文中对于输电线路风速测量方法的限定,在此不再赘述。上述输电线路风速测量系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,如图11所示,提供了一种输电线路风速测量装置,所述装置包括拉力传感器101、放大器102、微处理器103、无线传输装置104、电池和光伏板105;
所述拉力传感器101,安装在悬垂塔导地线挂点处,用于采集拉力值信号;
所述放大器102,与所述拉力传感器101连接,用于将所述拉力值信号进行放大处理,得到拉力值数据;
所述微处理器103,与所述放大器102连接,用于执行权利上述输电线路风速测量方法对所述拉力值数据进行计算处理,得到风速值;
所述无线传输装置104,与所述微处理器103连接,用于将所述拉力值数据和所述风速值传输至监控系统;
所述电池和光伏板105,用于所述输电线路风速测量装置的供电。
其中,监控系统与所述无线传输装置104通信连接,用于接收、查看和展示拉力值数据和风速值,便于管理人员对输电线路安全的实时维护。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
综上,本发明实施例提供的一种输电线路风速测量方法、系统、装置和存储介质,其通过安装在悬垂塔导地线挂点处的拉力传感器测量得到悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值,根据无强风荷载实测拉力值和受力原理分析得到悬垂塔垂直档距,结合拉力传感器测量得到的悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值、受力原理及比载物理意义,先计算得到输电线单位长度风荷载,进而根据风荷载计算公式推算出输电线路的实际、准确的风速值。该方法应用户实际的输电线路风速测量时,不仅测量方法简单、科学、可靠、适用范围广,能为输电线路风险评估、抵御风灾决策和风灾损失分析提供可靠依据,还提高了输电线路安全问题的排查效率、节省了输电线路安全的监测和运维成本。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例直接相同或相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统、计算机设备和存储介质的实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。需要说明的是,上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种输电线路风速测量方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值;
根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
通过所述拉力传感器测量所述悬垂塔绝缘子串的强风荷载实测拉力值;
根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值;所述风速值表示为:
式中,v为风速值;P为输电线单位长度风荷载;β为输电线风振系数;μ为输电线体型系数;r为输电线半径;g为重力加速度;
其中,所述根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距的步骤包括:
根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论拉力值;所述无强风荷载理论拉力值计算公式为:
Fn=Aγnlv+G
式中,A为输电线截面积;γn为输电线比载;lv为悬垂塔垂直档距;Aγnlv为输电线的重力;G为悬垂塔绝缘子串的重力;Fn为无强风荷载理论拉力值;
根据所述无强风荷载理论拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距,具体包括:将所述无强风荷载实测拉力值作为所述无强风荷载理论拉力值代入无强风荷载理论拉力值计算公式,求解得到所述悬垂塔垂直档距;
所述根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载的步骤包括:
根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;所述强风荷载理论拉力值计算公式为:
式中,γm为风荷载比载;Fm和Fn分别为强风荷载理论拉力值和无强风荷载理论拉力值;
根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载,具体包括:将所述强风荷载实测拉力值作为所述强风荷载理论拉力值代入强风荷载理论拉力值计算公式,求解得到所述风荷载比载;
根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载;所述输电线单位长度风荷载计算公式为:
P=Agγm
式中,g为重力加速度;P为输电线单位长度的风荷载。
2.如权利要求1所述的输电线路风速测量方法,其特征在于,所述预先通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值的步骤包括:
在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
将所述无强风荷载拉力值在所述特定时间段内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
3.一种输电线路风速测量系统,其特征在于,能够执行如权利要求1所述的输电线路风速测量方法,所述系统包括:
测量模块,用于通过拉力传感器测量悬垂塔绝缘子串的无强风荷载实测拉力值和强风荷载实测拉力值;
第一计算模块,用于根据所述无强风荷载实测拉力值,得到悬垂塔垂直档距;
第二计算模块,用于根据所述悬垂塔垂直档距和所述强风荷载实测拉力值,得到输电线单位长度风荷载;
风速计算模块,用于根据所述输电线单位长度风荷载,得到风速值;
其中,所述第一计算模块包括:
第一受力模块,用于根据无强风荷载的受力原理,得到无强风荷载理论拉力值;
档距计算模块,用于根据所述无强风荷载理论拉力值和所述无强风荷载实测拉力值,得到所述悬垂塔垂直档距;
所述第二计算模块包括:
第二受力模块,用于根据强风荷载的受力原理,得到强风荷载理论拉力值;
比载计算模块,用于根据所述强风荷载理论拉力值、所述强风荷载实测拉力值和所述悬垂塔垂直档距,得到风荷载比载;
风荷载计算模块,用于根据所述风荷载比载,得到所述输电线单位长度风荷载。
4.如权利要求3所述的输电线路风速测量系统,其特征在于,所述测量模块包括:
拉力测量模块,用于在特定时间段内按照特定频率测量所述悬垂塔绝缘子串的无强风荷载拉力值;
平均计算模块,用于将所述无强风荷载拉力值在所述特定时间段内取平均值,得到所述无强风荷载实测拉力值。
5.一种输电线路风速测量装置,其特征在于,所述装置包括拉力传感器、放大器、微处理器、无线传输装置、电池和光伏板;
所述拉力传感器,安装在悬垂塔输电线挂点处,用于采集拉力值信号;
所述放大器,与所述拉力传感器连接,用于将所述拉力值信号进行放大处理,得到拉力值数据;
所述微处理器,与所述放大器连接,用于执行权利要求1至2中任一所述的输电线路风速测量方法对所述拉力值数据进行计算处理,得到风速值;
所述无线传输装置,与所述微处理器连接,用于将所述拉力值数据和所述风速值传输至监控系统;
所述电池和光伏板,用于所述输电线路风速测量装置的供电。
6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2中任一所述方法的步骤。
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CN115290923B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-01-20 | 广东电网有限责任公司中山供电局 | 一种输电线路沿线风速的监测方法、系统、设备和介质 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5235861A (en) * | 1991-05-03 | 1993-08-17 | Seppa Tapani O | Power transmission line monitoring system |
CN102679936A (zh) * | 2012-05-07 | 2012-09-19 | 贵州电网公司输电运行检修分公司 | 一种输电线路垂直档距测量装置 |
CN104236504A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 上海电力学院 | 一种输电线路等值覆冰厚度监测方法 |
CN105553111A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-04 | 任荣源 | 输电线路实时风偏在线检测系统 |
CN207540711U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-26 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种输电杆塔风力荷载监测装置 |
CN109271751A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-25 | 重庆科技学院 | 一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法 |
CN110910037A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 贵州电网有限责任公司 | 一种直线塔输电线路拉力值覆冰预警计算方法 |
CN111159633A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-05-15 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 一种输电线路通道风偏计算装置 |
CN111442752A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-24 | 广州长川科技有限公司 | 一种输电线路等值覆冰厚度的监测方法 |
CN111651805A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-09-11 | 重庆科技学院 | 考虑线形与线长影响因子的悬垂绝缘子串最大风偏角及风振系数计算方法 |
-
2021
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5235861A (en) * | 1991-05-03 | 1993-08-17 | Seppa Tapani O | Power transmission line monitoring system |
CN102679936A (zh) * | 2012-05-07 | 2012-09-19 | 贵州电网公司输电运行检修分公司 | 一种输电线路垂直档距测量装置 |
CN104236504A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-24 | 上海电力学院 | 一种输电线路等值覆冰厚度监测方法 |
CN105553111A (zh) * | 2015-12-17 | 2016-05-04 | 任荣源 | 输电线路实时风偏在线检测系统 |
CN207540711U (zh) * | 2017-12-12 | 2018-06-26 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种输电杆塔风力荷载监测装置 |
CN109271751A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-01-25 | 重庆科技学院 | 一种悬垂绝缘子串的最大动态风偏角确定方法 |
CN110910037A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-03-24 | 贵州电网有限责任公司 | 一种直线塔输电线路拉力值覆冰预警计算方法 |
CN111159633A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-05-15 | 云南电网有限责任公司昆明供电局 | 一种输电线路通道风偏计算装置 |
CN111442752A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-24 | 广州长川科技有限公司 | 一种输电线路等值覆冰厚度的监测方法 |
CN111651805A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-09-11 | 重庆科技学院 | 考虑线形与线长影响因子的悬垂绝缘子串最大风偏角及风振系数计算方法 |
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