An AC transmission line inversion method based on current and magnetic field, including magnetic field sensor measurement, line inversion model and magnetic field strength based transmission line position inversion algorithm, has the following beneficial effects: it can be used in UAV patrol system, and can be measured by magnetic field sensor carried by UAV. The obtained magnetic field intensity can be used to retrieve the location and current parameters of the field source, which can be used in DC and AC transmission systems to realize the intelligent line patrol of UAV.
【技术实现步骤摘要】
基于电流磁场的交流输电线路反演方法
本专利技术涉及智能算法领域,特别是一种基于磁场传感器测量的输电线路周围空间磁场值反演出输电导线参数的方法。
技术介绍
作为电力系统的主干,架空输电线路具有分布面积广大,所处地形复杂,自然环境恶劣的特点,容易出现故障,影响电力系统的正常运行。因此,为了保障供电可靠性,需要定期进行线路巡检。传统的巡检方式采用人工巡检,需要工人攀登杆塔实现探查,工作强度大,效率和准确率低下,具有一定的危险性。因此,近几年无人机巡线技术得到了迅速发展。目前的无人机巡线技术主要是利用无人机搭载照相机,人工操纵无人机接近输电线路,拍摄线路的照片,之后通过技术人员识别出照片中的线路故障,实现巡检。相比于人工巡检,无人机巡线安全性高,提高了巡检效率,在一定程度上提高了故障判断准确度。然而,现有的无人机巡线技术存在一定缺陷,比如需要人工参与和操纵,需要培训相关的技术人员,带来复杂性和困难;现有的GPS定位系统存在米量级的误差,且在实际应用中存在着随意填写和叠加误差等等现象,使得数据的录入不够准确;现场中存在着风力偏移,磁场吸附等情况,无人机定位存在困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题,设计了一种基于电流磁场的交流输电线路反演方法。具体设计方案为:一种基于电流磁场的交流输电线路反演方法,包括磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分,所述磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分依次进行,其特征在于,所述磁场传感器量测部分中,使用三轴的磁场传感器,给出空间中三个正交直角 ...
【技术保护点】
1.一种基于电流磁场的交流输电线路反演方法,包括磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分,所述磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分依次进行,其特征在于,所述磁场传感器量测部分中,使用三轴的磁场传感器,给出空间中三个正交直角坐标系方向上的磁场强度,在无人机的飞行过程中,每隔一段时间采集一个固定位置的磁场强度值并记录该位置的GPS坐标,输入给后续的反演模型和算法;所述线路的反演模型部分包括中,基于几何关系的模型和基于相对位置的模型,分别采用空间GPS定位的坐标系和以线路为轴的坐标系,在基于相对位置的模型中引入位置变换矩阵,对GPS定位误差导致的反演结果误差大小进行限制;所述基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分中,基于所述线路的反演模型部分,使用有约束和无约束的优化手段,给出输电导线的位置及其中的电流,对无人机的自动巡线实现指导。
【技术特征摘要】
1.一种基于电流磁场的交流输电线路反演方法,包括磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分,所述磁场传感器量测部分,线路的反演模型部分,基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分依次进行,其特征在于,所述磁场传感器量测部分中,使用三轴的磁场传感器,给出空间中三个正交直角坐标系方向上的磁场强度,在无人机的飞行过程中,每隔一段时间采集一个固定位置的磁场强度值并记录该位置的GPS坐标,输入给后续的反演模型和算法;所述线路的反演模型部分包括中,基于几何关系的模型和基于相对位置的模型,分别采用空间GPS定位的坐标系和以线路为轴的坐标系,在基于相对位置的模型中引入位置变换矩阵,对GPS定位误差导致的反演结果误差大小进行限制;所述基于磁场强度的输电导线位置反演算法部分中,基于所述线路的反演模型部分,使用有约束和无约束的优化手段,给出输电导线的位置及其中的电流,对无人机的自动巡线实现指导。2.根据权利要求1中所述的基于电流磁场的交流输电线路反演方法,其特征在于,所述磁场传感器量测部分中,对于交流输电系统,测量得到的磁场与传感器和输电导线的相对位置相关,测量得到的磁场与导线的电流相关,测量得到的磁场与量测时间相关。3.根据权利要求1中所述的基于电流磁场的交流输电线路反演方法,其特征在于,所述磁场传感器量测部分中,传感器测量得到的磁场强度经过滤波,采样,放大后得到的数字信号可以送给后续的线路反演模型部分和基于磁场强度的位置反演算法部分,进行后续处理。4.根据权利要求1中所述的基于电...
【专利技术属性】
技术研发人员:高峰,吴经锋,张晓兰,冯南战,孔志战,薛军,胡攀峰,刘子瑞,王勇,李亚峰,王晓涛,王森,蒲路,胡军,吴阳,赵根,张波,何金良,
申请(专利权)人:国网陕西省电力公司电力科学研究院,清华大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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