直线塔绝缘子串风偏参数测量装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置及使用方法，直线塔绝缘子串风偏参数测量装置包括一套UWB标签和至少两套UWB基站，UWB标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，UWB标签设置在C点，UWB基站安装在直线塔的邻近UWB标签的侧面上，且其中两套UWB基站设置在经C点的水平面上。以从新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。数据。数据。

【技术实现步骤摘要】
直线塔绝缘子串风偏参数测量装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及输电线路风偏测量
，具体涉及一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置及使用方法。

技术介绍

[0002]传统的输电线路风偏在线监测系统，是将倾角传感器安装到直线塔绝缘子串球头挂环上，绝缘子串的风偏摆动反映在倾角传感器的输出角度上。传统的风偏监测系统结构简单，便于实施，但是目前输电线路直线塔绝缘子所用材料相当规模已经是复合绝缘材料，该材料组成的绝缘子串柔性较大、刚性减弱，尤其对于500kV及其以上的型号尺寸较长，在大风作用下其风偏摆动时本体不再保持直线，而是表现出一定弯度。简单采用绝缘子串杆塔侧挂点的倾角难以反映其末端线路侧挂点的倾斜以及距离杆塔的绝缘距离，采用该原理测量的末端风偏误差较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置及使用方法，以从新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。
[0004]本专利技术的技术方案是：
[0005]一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置，包括一套UWB标签和至少两套UWB基站，所述UWB标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，所述UWB标签设置在C点，所述UWB基站安装在直线塔的邻近所述UWB标签的侧面上，且其中两套UWB基站设置在经C点的水平面上。
[0006]优选的，所述UWB标签和所述UWB基站均包括控制模块和UWB模块，所述UWB模块包括DW1000系列UWB芯片。
[0007]优选的，所述UWB基站有3套，3套UWB基站设置在三角形的三个顶点上。
[0008]前述的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置的使用方法，包括：
[0009]设设置在经C点的水平面上的两套UWB基站分别位于A点、B点，在初始时刻，所述UWB标签设置在C点，测量AB距离l
c
、AC距离l
b0
、BC距离l
a0
、绝缘子串长度l
i
；
[0010]在测量时刻，所述UWB标签设置在O点，测量AO距离l
b1
、BO距离l
a1
；
[0011]则风偏角
[0012][0013]前述的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置的使用方法，包括：
[0014]设设置在经C点的水平面上的两套UWB基站分别位于A点、B点，在初始时刻，所述
UWB标签设置在C点，测量AB距离l
c
、AC距离l
b0
、BC距离l
a0
、绝缘子串长度l
i
；
[0015]在测量时刻，所述UWB标签设置在O点，测量AO距离l
b1
、BO距离l
a1
；
[0016]则风偏距离
[0017][0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]1.使用UWB基站与UWB标签配合直接测量绝缘子串到杆塔的最短距离，也就是风偏造成的绝缘距离变化情况，距离精度可以达到10cm。相对于使用倾角传感器测量绝缘子串末端的倾角，虽然本装置仍存在系统误差，但其结果更为准确，测量原理更为可信，受绝缘子串柔性程度影响小。
[0020]2.本专利技术的方法中，理论误差中，风偏角小于实际的风偏角。
附图说明
[0021]图1为一种使用倾角传感器构造的输电线路风偏角监测装置的测量效果示意图。
[0022]图2为一种本专利技术的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置的测量效果示意图。
[0023]图3为求取三角形的高的长度的示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图，以实施例的形式说明本专利技术，以辅助本
的技术人员理解和实现本专利技术。除另有说明外，不应脱离本
的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
[0025]图1示出了一种使用倾角传感器构造的输电线路风偏监测装置的测量效果示意图。在绝缘子串未端，倾角∠OEC极大的偏离了∠O
’
EC。因此，该方式测量柔性大的绝缘子串挂起的输电线路风偏时误差极大。
[0026]实施例1：一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置，包括一套UWB标签和两套UWB基站，UWB标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，UWB标签设置在C点，UWB基站安装在直线塔的邻近UWB标签的侧面上，直线塔有4个侧面，邻近UWB标签的侧面即直线塔的近似平行于输电线路的平面，两套UWB基站设置在经C点的水平面上，设设置在经C点的水平面上的两套UWB基站分别位于A点、B点。
[0027]在初始时刻，UWB标签设置在C点，测量AB距离l
c
、AC距离l
b0
、BC距离l
a0
、绝缘子串长度l
i
，其中，AB距离l
c
、绝缘子串长度l
i
可以提前测量，AC距离l
b0
、BC距离l
a0
可以使用UWB基站与UWB标签通讯可以测距的功能实现。
[0028]设从C点到AB的垂线为CD，参见图3，则
[0029][0030]在测量时刻，UWB标签设置在O点，测量AO距离l
b1
、BO距离l
a1
，其中，AO距离l
b1
、BO距
离l
a1
可以使用UWB基站与UWB标签通讯可以测距的功能实现。
[0031]设从O点到AB的垂线为OD，则
[0032][0033]参见图2，由于输电线路风偏时，其O点相对于C点抬升较少，即∠ODC极小，因此，可以认为DO
’
≈OD，OE≈CE＝l
i
，则R＝O
’
C＝CD－O
’
D≈CD－OD。
[0034]参见图2，使用直线塔绝缘子串风偏参数测量装置测量风偏角时，风偏角参见图2，使用直线塔绝缘子串风偏参数测量装置测量风偏角时，风偏角风偏距离
[0035]本实施例中，UWB标签包括电池、控制模块和UWB模块，UWB基站包括电池、控制模块和UWB模块，UWB模块包括DW1000系列UWB芯片，控制模块选择32位低功耗ARM处理器STM32F411。通过配置控制模块与UWB模块的接线，使UWB芯片工作在UWB标签或UWB基站模式。
[0036]为了更精确地测量DO
’
、OE的长度，在其它实施例中，UWB基站有3套，3套UWB基站设置在三角形的三个顶点上，这样，3套UWB基站与1套UWB标签分别设置在三棱锥的4个顶点上。
[0037]上面结合附图和实施例对本专利技术作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本专利技术得专利技术构思。在不脱离本专利技术的专利技术构思、且未付出创造性劳动的前提下，本
的技术人员对上述实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直线塔绝缘子串风偏参数测量装置，其特征在于，包括一套UWB标签和至少两套UWB基站，所述UWB标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，所述UWB标签设置在C点，所述UWB基站安装在直线塔的邻近所述UWB标签的侧面上，且其中两套UWB基站设置在经C点的水平面上。2.如权利要求1所述的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置，其特征在于，所述UWB标签和所述UWB基站均包括控制模块和UWB模块，所述UWB模块包括DW1000系列UWB芯片。3.如权利要求1所述的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置，其特征在于，所述UWB基站有3套，3套UWB基站设置在三角形的三个顶点上。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的直线塔绝缘子串风偏参数测量装置的使用方法，其特征在于，包括：设设置在经C点的水平面上的两套UWB基站分别位于A点、B点，在初始时刻，所述UWB标签设置在C点，测量AB距离l
c

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建林，张博，马伦，谢凯，宋高丽，李清，吕中宾，刘泽辉，伍川，炊晓毅，刘光辉，高超，张世尧，陶亚光，陈钊，李梦丽，张帅，王超，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司，
类型：发明
国别省市：