【技术实现步骤摘要】
一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法
[0001]本专利技术属于输电线路覆冰监测
，尤其涉及一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法。
技术介绍
[0002]大气覆冰对能源装备安全造成严重威胁，覆冰灾害事故时有发生，大面积停电大面积冰灾导致电网受损。
[0003]大气覆冰具有显著的随机性，并且受到局部地区受微地形、微小气候的局部地形、气象特征的影响严重。目前对于大气覆冰程度的监测、预警主要依靠监测主要是依赖气象传感器；然而，在覆冰条件下，大部分传感器由于受到冻结覆冰的影响而停止工作、或者极大偏离误差范围，导致覆冰环境参数的实时监测在覆冰期内存在很大的问题从而无法准确获取大气覆冰参数，影响大气覆冰灾害的预报预警。此外，空气中过冷却水滴的水滴中值直径(MVD)并不能通过传统的设备测量获取。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，以解决大气覆冰的监测、预警主要依靠气象传感器；在覆冰条件下，大部分传感器由于受到冻...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，其特征在于：它包括：S1、实时采集N个均匀覆冰的圆柱体的覆冰增量值；S2、采用粒子群算法获取大气覆冰参数；所述大气覆冰参数包括覆冰环境风速U、环境温度T、空气中过冷却水滴统计中值直径MVD和空气中过冷却水含量w。2.根据权利要求1所述的一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，其特征在于：步骤S1中N取值大于等于5；所述覆冰增量值为圆柱体的覆冰重量增加值。3.根据权利要求1所述的一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，其特征在于：步骤S2获取大气覆冰参数的方法包括：S201、以任意4个圆柱体的均匀覆冰增量值为计算样本，选定N个圆柱体中的第i个圆柱体的覆冰增量为样本验证值，设置覆冰参数求解过程的最大时长t
max
；S202、实时获取各圆柱体均匀覆冰增长值；S203、将风速U的求解范围设置为0～45m/s，温度T的单次迭代种群限制为
‑
20℃～0℃，过冷却水滴中值直径MVD的单次迭代种群限制为0g/m3～12g/m3；空气中过冷却水含量w的单次迭代种群限制为0μm～100μm，粒子群算法的最大迭代次数限制为N
max
；S204、构建优化函数Φ，S204、构建优化函数Φ，表示第i个圆柱形导体的覆冰增量计算值和实测值的差值的绝对值；S205、初始化U为0；S206、初始化T、MVD和w；S207、确定空气中水滴分别撞向N个圆柱形导体的水滴轨迹；S208、根据水滴轨迹，分别计算N个圆柱形导体的表面水滴碰撞率；S209、根据圆柱形导体的表面水滴碰撞率，分别计算N个圆柱形导体的表面水滴冻结率；S210、将作为输入样本的4个圆柱形导体的外流场、水滴轨迹、表面水滴碰撞率和表面水滴冻结率，带入优化函数Φ，计算Φ值；S211、判断是否满足收敛条件或N＝N
max
是否成立，如否，进入步骤S212；如是，采用粒子群算法计算得到覆冰参数，进入步骤S213；S212、覆冰参数种群进行变异和交叉，返回步骤S206；S213、根据步骤S211得到的覆冰参数计算得到验证样本的覆冰增量值，将计算得到的验证样本的覆冰增量值与实时测量得到的验证样本的覆冰增量值进行比对，判断误差是否在预先设定的误差允许范围内，若在，将得到的覆冰参数存储到最优解集中；S214、判断当前U≤45是否成立，若成立，则令U增加适当步长，得到新的U，返回步骤S206；若不成立，则得到更新后的最优解集，进入步骤S215；S215、选取更新后的最优解集中，计算得到的验证样本的覆冰增量值与实时测量得到的验证样本的覆冰增量值之间误差最小的覆冰参数为当前最优解，判断当前采集实时覆冰重量值的时刻t，是否满足t≤t
max
，若满足，则得到当前最优解为最终的最优解；若不满足，则进入下一当前时刻，返回步骤S202。4.根据权利要求1所述的一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，其
特征在于：最大时长t
max
为覆冰参数的采样频率，采样频率t
max
取值大于算法运行一次的最小时长的倍。5.根据权利要求1所述的一种基于圆柱体均匀覆冰增量的大气覆冰参数反演方法，其特征在于：的计算公式为：其中，表示计算得到的第i个圆柱形导体的覆冰增量，表示实...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨国林，陈宇，廖乙，韩香帅，蒋兴良，舒立春，胡建林，胡琴，郑华龙，张志劲，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。