等效观冰方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种等效观冰方法及系统，该方法包括：通过设置在杆塔上的微波覆冰传感器测量得到第一覆冰厚度；计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度；根据实际待测导线的直径，以及参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度。本发明专利技术可快速获得不同型号的导线的覆冰厚度，大大提高冰冻环境中覆冰监测的准确度。监测的准确度。监测的准确度。

【技术实现步骤摘要】
等效观冰方法及系统


[0001]本专利技术涉及输电线路的覆冰检测
，尤其涉及一种等效观冰方法及系统。

技术介绍

[0002]输电线路的覆冰现象已经十分普遍。输电线路覆冰和积雪会导致其机械和电气性能急剧下降，引起导线舞动、杆塔倾斜甚至倒塌、断线以及绝缘子闪络等重大电力事故，严重影响电力系统的安全运行。2008年中国春节前后发生的冰冻灾害，引起大规模、长时间的电力中断，直接经济损失达1500亿元以上，同时给工农业生产和人民生活带来严重社会影响。所以，实时监测输电线路的覆冰状况并做好除冰工作成为目前研究的热点。
[0003]长期以来，研究人员对输电线路覆冰进行了长期的观测和研究，在覆冰理论、冰闪机理、输电线路覆冰监测研究相关技术等方面取得了很多成果。但是目前普遍采用固定式图像监测方法存在摄像头结冰无法继续监测的问题，拉力法只能测一个耐张端内的覆冰，人工观测法无法测量几十米高塔上覆冰的难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种等效观冰方法及系统，用以解决现有冰冻环境中输电线路覆冰监测无法持续或者准确度不高的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种等效观冰方法，包括以下步骤：
[0007]通过设置在杆塔上的微波覆冰传感器测量得到第一覆冰厚度；
[0008]计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度；
[0009]根据实际待测导线的直径，以及参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度。/>[0010]作为本专利技术的方法的进一步改进：
[0011]微波覆冰传感器设置于杆塔上，与待测的导线弧的垂点位置等高处。
[0012]参照型号导线为LGJ
‑
240，计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度，计算式如下：
[0013][0014]其中，d2为LGJ
‑
240的单位厚度，d1是第一覆冰厚度，R1是LGJ
‑
240的导线直径。
[0015]根据实际待测导线的直径，以及参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度，计算式如下：
[0016][0017]其中，d3为实际等效覆冰厚度，R2为实际待测导线的直径。
[0018]方法还包括：通过4g/5g/北斗的无线通讯方式将实际等效覆冰厚度的数据发送至远程监测服务器和\或监测手机终端。
[0019]本专利技术还提供一种等效观冰系统，包括：
[0020]微波覆冰传感器，设置在杆塔上，用于测量得到第一覆冰厚度；
[0021]控制模块，用于计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度；还用于根据实际待测导线的直径，以及参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度。
[0022]作为本专利技术的系统的进一步改进：
[0023]系统还包括：
[0024]通信单元，包括4g/5g/北斗中的任一无线通讯方式将实际等效覆冰厚度的数据发送至远程监测服务器和\或监测手机终端。
[0025]微波覆冰传感器设置于杆塔上，与待测的导线弧的垂点位置等高处。
[0026]控制模块，被配置为采用如下计算式计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度：
[0027][0028]其中，d2为LGJ
‑
240的单位厚度，d1是第一覆冰厚度，R1是LGJ
‑
240的导线直径。
[0029]控制模块，被配置为采用如下计算式计算得到实际等效覆冰厚度：
[0030][0031]其中，d3为实际等效覆冰厚度，R2为实际待测导线的直径。
[0032]本专利技术具有以下有益效果：
[0033]1、本专利技术的等效观冰方法，通过微波覆冰传感器测得的厚度与参照型号导线进行等效计算，可快速获得不同型号的导线的覆冰厚度，对输变电设备覆冰监测预警有指导意义，大大提高冰冻环境中覆冰监测的准确度。
[0034]2、本专利技术的等效观冰系统，采用微波测冰传感器测得的厚度与参照型号导线进行等效计算，测出等效覆冰厚度，给作业人员提供量化的数据，可判断覆冰的严重程度和后续应对策略，使得整个过程高效、精准、安全。
[0035]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0036]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0037]图1是本专利技术优选实施例的等效观冰方法的流程示意图；
[0038]图2是本专利技术优选实施例的等效观冰系统的安装位置示意图。
[0039]图中各标号表示：
[0040]1、杆塔等效覆冰位置；2、微波覆冰传感器；3、待测的导线。
具体实施方式
[0041]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0042]参见图1，本专利技术的效观冰方法，包括以下步骤：
[0043]S1：通过设置在杆塔上的微波覆冰传感器2测量得到第一覆冰厚度。实施时，可以通过微波发射天线加载发射微波检测信号，并通过三个以上的微波接收天线接收传输后的微波检测信号，通过接收到的微波检测信号的相位差的电压信号计算传输介质的介电常数，通过介电常数的计算判断传输的传输介质是空气、水或冰层，并通过接收到的微波检测信号的相位变化判断是否覆冰或降雨，通过微波检测信号的传输时间差计算冰厚(微波检测信号在冰中的传输速度比空气中的传输速度慢)。可快速获得不同的导线的覆冰厚度。可以通过接收到的微波检测信号的相位差电压信号计算传输介质的介电常数，包括：终端开口波导与待测物质表面直接接触进行测量,然后对测得的结果进行曲线拟合计算,得到精确数值。给出了在f＝3.975GHz时,计算物质相对介电常数ε的曲线拟合系数；通过介电常数的判断传输的传输介质是空气、水或冰层，包括：介电常数为1判断为空气层，介电常数为3判断为覆冰层，介电常数为80判断为降水层。
[0044]S2：计算第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度；
[0045]S3：根据实际待测导线的直径，以及参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度。
[0046]在得到实际等效覆冰厚度后，可通过4g/5g/北斗的无线通讯方式将实际等效覆冰厚度的数据发送至远程监测服务器和\或监测手机终端。上述步骤，通过微波覆冰传感器2测得的厚度与参照型号导线进行等效计算，可快速获得不同型号的导线的覆冰厚度，对输变电设备覆冰监测预警有指导意义，大大提高冰冻环境中覆冰监测的准确度。
[0047]实施时，微波覆冰传感器2设置于杆塔上与待测的导线3弧的垂点位置等高处。即图2中杆塔等效覆冰位置1，能使得等效的高度一致，测量结果更准确。
[0048]本实施例中，参照型号导线为LGJ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等效观冰方法，其特征在于，包括以下步骤：通过设置在杆塔上的微波覆冰传感器测量得到第一覆冰厚度；计算所述第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度；根据实际待测导线的直径，以及所述参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度。2.根据权利要求1所述的等效观冰方法，其特征在于，所述微波覆冰传感器设置于杆塔上，与待测的导线弧的垂点位置等高处。3.根据权利要求2所述的等效观冰方法，其特征在于，所述参照型号导线为LGJ
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240，所述计算所述第一覆冰厚度等效到参照型号导线的单位厚度，计算式如下：其中，d2为LGJ
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240的单位厚度，d1是第一覆冰厚度，R1是LGJ
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240的导线的直径。4.根据权利要求3所述的等效观冰方法，其特征在于，根据实际待测导线的直径，以及所述参照型号导线的单位厚度，计算得到实际等效覆冰厚度，计算式如下：其中，d3为实际等效覆冰厚度，R2为实际待测导线的直径。5.根据权利要求3所述的等效观冰方法，其特征在于，所述方法还包括：通过4g/5g/北斗的无线通讯方式将实际等效覆冰厚度的数据发送至远程监测服务器和\或监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兵，万玲，俞宏辉，金彤，黄玲，
申请(专利权)人：湖南国戎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：