【技术实现步骤摘要】
一种用于输电线轨迹线和弧垂监测的方法
[0001]本专利技术属于输电线监测
，具体涉及一种用于输电线轨迹线和弧垂监测的方法，以分布式光纤测得的输电线局部变形为输入参量去反馈其轨迹线方程。
技术介绍
[0002]输电线的在两悬挂点之间自然下垂形成的曲线称为其轨迹线，描述该曲线的方程通常称为轨迹线方程。在工程上通常更关心输电线的弧垂，而弧垂是指输电线轨迹线与其两端悬挂点连线的垂直距离，若弧垂过小，则会导致其拉应力过大，安全系数减小，甚至可能发生断线、倒塔和掉串等事故；若弧垂过小，则输电线对地或对交叉跨越物的安全距离可能不足，从而可能会由于风摆、舞动和跳跃造成线路停电事故。因此在实际电力工程建设、运维、改造工作中，很有必要对输电线的轨迹线进行实时监测，从而将其弧垂控制在规程要求的范围内以保证线路和被跨越设备的安全。
[0003]传统的导线弧垂测量通常利用经纬仪或全站仪进行测量获得数据，其弧垂计算方法一般有角度法、驰度板观测法和中点高度法等。然而，这些方法往往效率较低、误差较大、精度不稳定和无法进行实时监测等问题。因此...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于输电线轨迹线和弧垂监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，首先确定架空输电线的物理力学参数及材料参数，具体包括软导线的水平档距L，垂直高差h，导线初始横截面积A，弹性模量E，导线的线膨胀系数R，并定义坐标系；步骤S2，安装分布式光纤，记录2个的光纤初始安装长度λ0、初始安装温度T0及安装位置x1、x
11
、x
12
、x2、x
21
、x
22
；步骤S3，通过2个分布式光纤实时监测任意时刻t其对应的2段局部输电线的温度T和变形Δv1、Δv2；步骤S4，修正输入参量，通过修正方法Δv
E
＝Δv
‑
λ0R(T
‑
T0)对测得的2个分布式光纤的变形Δv1、Δv2进行修正，去除由于温度变化引起的那部分变形Δv
T1
、Δv
T2
，得出输入参量Δv
E1
、Δv
E2
；步骤S5，步骤S4中修正后的输入参量Δv
E1
、Δv
E2
及初始参数x1、x2、Δx1、Δx2代入方法一，即下式，式中：L为输电线水平跨距；h为竖直高差；Δv
E1
、Δv
E2
为两个修正后得输入参量，其表示两个分布光纤测得的变形中的弹性变形部分；x1、x2为两个光纤的水平坐标，Δx1、Δx2为两个光纤的水平长度；而a1、b1、c1为悬链线系数，由于是基于悬链线模型求解输电线轨迹线的，而任意一条悬链线均可表示为：y＝acosh(x/a+b)+c，故a1、b1、c1表示只考虑弹性变形的悬链线系数，此外，ε＝H/(EA)，其中：H为悬链线上任一点的水平力；E为输电线弹性模量；A为输电线横截面积，求解上式方程组4元4次方程组，解得a1、b1、c1、ε4个未知参数；步骤S6，将步骤S5得出的a1、b1、c1、ε分别代入s0＝s
E
‑
v
E
公式中，求出输电线弹性变形后的总长s
E
、输电线总的弹性变形v
E
、其变形前的弧长s0；步骤S7，基于实时测得的温度T，对输电线弹性变形后的长度s
E
进行修正，得出输电线总长度s，输电线总长度考虑了弹性变形v
E
和温度变化引起的变形v
T
；最终求解出考虑输电线弹性变形及输电线温度变形后输电线的总长s＝s
E
+s0R(T
‑
T0)；步骤S8，将输电线总长s代入下式：式中：a2、b2、c2表示综合考虑输电线的弹性变形和温度变化引起的变形后的悬链线系数，这里为待求解的3个未知参数；s0为输电线原长；R为输电线的线膨胀系数；T为任意时刻输电线的温度；T0为光纤安装时输电线温度；L为输电线水平跨距；h为竖直高差；
得出考虑弹性变形v
E
和温度变化引起的变形v
T
后的悬链线系数a2、b2、c2，然后将a2、b2、c2分别代入公式y＝a2cosh(x/a2+b2)+c2、f＝hx/L
‑
a2cosh(x/a2+b2)
‑
c2，分别求得输电线实际轨迹线表达式、任意一点的弧垂f。2.根据权利要求1所述的一种用于输电线轨迹线和弧垂监测的方法，其特征在于，所述的步骤S2中x1、x
11
、x
12
、x2、x
21
、x
22
，其中：x1＝(x
11
+x
12
)/2,Δx1＝x
12
‑
x
11
,x2＝(x
21
+x
22
)/2,Δx2＝x
22
‑
x
21
。3.根据权利要求1所述...
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