气象灾害下的输电线路状态预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种气象灾害下的输电线路状态预测方法及装置，其中，该方法包括：构建输电线路三维模型和气象灾害模型；获取气象灾害信息；基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。该方案可以及时准确的对输电线路的风险进行预测。

【技术实现步骤摘要】
气象灾害下的输电线路状态预测方法及装置
本专利技术涉及电气工程
，特别涉及一种气象灾害下的输电线路状态预测方法及装置。
技术介绍
架空输电线路是能源配置网络的主要组成部分，同时也是能源配给最为快速的通道。输电线路维修的主要工作包括通道管理和线路检修两个大的门类，而频繁迁改则给线路维修工作带来巨大的压力。提高输电线路的可靠性，掌握输电线路的状态是提高线路运行可靠性和合理安排检修的关键。掌握输电线路的状态需要输电线路的安全进行预测，特别是在气象灾害下的输电线路安全预测尤为重要。目前，对输电线路的安全预测方法可预测输电线路整体的风险状态。但现阶段特别是天气异常如，台风、出现覆冰天气等情况下，在现场线路巡视的运维人员不能及时准确的对输电线路的风险进行预测。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种气象灾害下的输电线路状态预测方法及装置，可以及时准确的对输电线路的风险进行预测。该气象灾害下的输电线路状态预测方法包括：构建输电线路三维模型和气象灾害模型；获取气象灾害信息；基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。该气象灾害下的输电线路状态预测装置包括：模型构建模块，用于构建输电线路三维模型和气象灾害模型；气象灾害信息获取模块，用于获取气象灾害信息；信息转换模块，用于基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；预警数据确定模块，用于基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；第一比较模块，用于将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法。本专利技术实施例还提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行如上所述方法的计算机程序。在本专利技术实施例中，可以基于构建的输电线路三维模型和气象灾害模型，根据气象灾害信息确定输电线路预警数据，将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。通过本专利技术方案可以及时准确的对输电线路的风险进行预测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种气象灾害下的输电线路状态预测方法流程图一；图2是本专利技术实施例提供的一种气象灾害下的输电线路状态预测方法流程图二；图3是本专利技术实施例提供的一种台风预警的基本流程图；图4是本专利技术实施例提供的一种垂直绝缘子串风偏角示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种覆冰预警流程图；图6是本专利技术实施例提供的一种不等高悬挂点弧垂示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种水平档距和垂直档距示意图；图8是本专利技术实施例提供的一种气象灾害下的输电线路状态预测装置框图一；图9是本专利技术实施例提供的一种气象灾害下的输电线路状态预测装置框图二。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中，提供了一种气象灾害下的输电线路状态预测方法，如图1所示，该方法包括：步骤101：构建输电线路三维模型和气象灾害模型；步骤102：获取气象灾害信息；步骤103：基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；步骤104：基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；步骤105：将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。具体实施时，本专利技术是基于建筑信息模型(BuildingInformationModeling简称BIM)构建的输电线路三维模型，该输电线路三维模型是可视化的输电线路模型。首先巡视人员通过BIM终端扫描巡视输电线路，获得输电线路的基础、杆塔、导线、绝缘子串、附属设施及周边环境的状态数据，然后构建输电线路三维模型，构建的输电线路三维模型可以包括：输电线路基础三维模型、杆塔三维模型、导线三维模型(包括防震锤和间隔棒三维模型)、悬垂绝缘子串三维模型和输电线路的附属设施三维模型其中之一或多个。气象灾害模型可以包括台风灾害模型和/或线路覆冰灾害模型；获取的气象灾害信息可以包括台风灾害信息和/或线路覆冰灾害信息。具体实施时，如图2所示，该气象灾害下的输电线路状态预测方法还包括：步骤106：当比较结果表示所述输电线路预警数据超过预设的预警阈值时，产生预警信息；步骤107：基于预警信息，获取被预警的输电线路的实时状态信息；步骤108：将所述实时状态信息与被预警的输电线路的历史状态信息进行比较，根据信息比较结果确定被预警的输电线路是否存在损坏。具体实施时，当所述气象灾害模型为台风灾害模型时，所述气象灾害信息为台风灾害信息。台风预警的基本流程图如图3所示。先通过气象台获取台风灾害信息，气象局提供的台风灾害信息主要有台风实况信息和预报信息。然后，从三维线路系统(主要是指输电线路三维模型为杆塔三维模型、导线三维模型和悬垂绝缘子串三维模型)中获取受影响区的杆塔和线路信息，基于杆塔三维模型、导线三维模型和悬垂绝缘子串三维模型，根据所述台风灾害信息确定悬垂绝缘子风偏角和/或跳线的风偏角，而垂直绝缘子串风偏角和跳线的风偏角都是三维线路系统可识别并展示的。最后可以得到由台风引起的垂直绝缘子串和跳线风偏角的可视化的变化，将其与临界风偏角进行比较，一旦超过临界风偏角，就发出预警，同时选择运行人员或无人机利用BIM技术对被预警的输电线路进行扫描，通过BIM终端不间断地把被预警的输电线路数据无线传输到后台系统。在后台系统中将实时获取的被预警的输电线路数据与历史数据进行比较，预判断风偏跳闸风险可能性，预先准备抢修。一旦发现事故时，及时进行检修或缺陷消缺，利用可视化管理将损失降低为最低。下面是垂直绝缘子串风偏角和跳线的风偏角的计算方法。图4是垂直绝缘子串风偏角示意图，如图4所示，所述悬垂绝缘子风偏角按如下公式确定：其中，为悬垂绝缘子串风偏角；p1为悬垂绝缘子串风压，单位是N；G1为悬垂绝缘子串重力，单位是N；p为垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值，单位是N/m；W1为导线自重力，单位是N/m；Lh为杆塔的水平档距，单位是m；Lv为杆塔的垂直档距，单位是m；悬垂绝缘子串风压p1按如下公式确定：其中，A1为悬垂绝缘子串受风面积，单位是m2；V为台风的平均风速，单位是m/s；杆塔两侧档距平均值之乘积，称为“水平档距”，杆塔两侧电线最低点(O点)间的水平距离称为“垂直档距”。垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值p按如下公式确定：p＝0.6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，包括：构建输电线路三维模型和气象灾害模型；获取气象灾害信息；基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。

【技术特征摘要】
1.一种气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，包括：构建输电线路三维模型和气象灾害模型；获取气象灾害信息；基于所述气象灾害模型，将所述气象灾害信息转换成气象灾害模型参数；基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据；将所述输电线路预警数据与预设的预警阈值进行比较，根据比较结果确定是否进行灾害预警。2.如权利要求1所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，所述气象灾害模型包括台风灾害模型和/或线路覆冰灾害模型；所述气象灾害信息包括台风灾害信息和/或线路覆冰灾害信息；所述输电线路三维模型包括输电线路基础三维模型、杆塔三维模型、导线三维模型、悬垂绝缘子串三维模型和输电线路的附属设施三维模型其中之一或多个。3.如权利要求2所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，当所述气象灾害模型为台风灾害模型，所述气象灾害信息为台风灾害信息，所述输电线路三维模型为杆塔三维模型、导线三维模型和悬垂绝缘子串三维模型时，基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据，包括：基于杆塔三维模型、导线三维模型和悬垂绝缘子串三维模型，根据所述台风灾害信息确定悬垂绝缘子风偏角和/或跳线的风偏角。4.如权利要求3所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，所述悬垂绝缘子风偏角按如下公式确定：其中，为悬垂绝缘子串风偏角；p1为悬垂绝缘子串风压，单位是N；G1为悬垂绝缘子串重力，单位是N；p为垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值，单位是N/m；W1为导线自重力，单位是N/m；Lh为杆塔的水平档距，单位是m；Lv为杆塔的垂直档距，单位是m；悬垂绝缘子串风压p1按如下公式确定：其中，A1为悬垂绝缘子串受风面积，单位是m2；V为台风的平均风速，单位是m/s；垂直于导线及地线方向的水平风荷载标准值p按如下公式确定：p＝0.625αwμscβcdLh(KhV)2sinθ2；其中，αw为风压不均匀系数；βc为导线及地线风荷载调整系数；Kh为风压高度变化系数；μsc为导线及地线的体型系数；θ为风向与导线或地线方向之间的夹角；d表示放电距离。5.如权利要求3所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，所述跳线的风偏角按如下公式确定：其中，η为跳线的风偏角；γ4为导线风荷载比载，单位是N/m.mm2；γ1为导线自重比载，单位是N/m.mm2；导线风荷载比载γ4按如下公式确定：其中，αw为风压不均匀系数；K为电线体型系数；V为台风的平均风速，单位是m/s；D为导线外径，单位是mm；导线自重比载γ1按如下公式确定：其中，W0为导线的自重，单位是kg；g为重力加速度，g＝9.81N/kg；S为导线截面积，单位是mm2。6.如权利要求2所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，当所述气象灾害模型为线路覆冰灾害模型，所述气象灾害信息为线路覆冰灾害信息，所述输电线路三维模型为杆塔三维模型和导线三维模型时，基于所述输电线路三维模型，根据所述气象灾害模型参数确定输电线路预警数据，包括：基于杆塔三维模型和导线三维模型，根据所述线路覆冰灾害信息确定导线应力和/或杆塔的荷载。7.如权利要求6所述的气象灾害下的输电线路状态预测方法，其特征在于，所述导线应力按如下公式确定：其中，σA为导线悬点A处的应力；σB为导线悬点B处的应力；σ0为导线水平应力；gb为线...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，宋慧娟，李红云，唐伟杰，朱庆超，王茹，赵文彬，李峰，
申请(专利权)人：北京国网富达科技发展有限责任公司，国网上海市电力公司，山东电工电气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11