用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力工程技术领域，提供了一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法及系统。其中，该方法包括获取目标架空线路未来预设时段内的沿线气象信息及沿线导线温度信息；基于架空线路力学计算的基本模型，利用连续档架空导线力学状态求解方法，每次迭代均将雅克比矩阵简化为对角阵，分别计算不同导线温度下所有目标架空线路沿线导线未来若干个时段线路的力学状态参数；基于未来若干个时段线路的力学状态参数的变化情况，对相应目标架空线路的安全状态进行在线评估及预警。架空线路的安全状态进行在线评估及预警。架空线路的安全状态进行在线评估及预警。

【技术实现步骤摘要】
用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法及系统


[0001]本专利技术属于电力工程
，尤其涉及一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]DTR技术的产生和发展对于架空线路的安全评估有着重要意义，上世纪中后期，Davis提出了DTR技术的基本框架，用于追踪导线的载流能力，在此基础上，人们不断发展完善此技术并将其应用到实际工程中，使线路载流能力大大提高。并对该系统的实际运行数据进行了分析，并研发了温度测量装置完善了该系统。在其应用与发展的过程中，对其进行了大量的研究并投入实际工程中，使得DTR技术不断完善。实践表明，该技术能从本质上反应线路的安全运行状态，提高输电线路的载流能力，延长输电线路的寿命。
[0004]于此同时，人们也开始关注影响线路安全运行的力学本质。上世纪，人们建立了架空导线的力学模型，并总结了导线实际运行状态的力学方程式用于计算架空导线在任意气象和温度下的力学状态。在导线热、力关系的基础上研究了导线力学状态的计算方法及实时监测技术。有学者通过监测气象条件和导线张力开发了一种追踪系统用于计算导线的温度和弧垂进而反应线路的运行状态并定值追踪。在DTR系统中引入了导线张力监测装置，将弧垂监测装置引入DTR技术，并以导线载流裕度、运行温度和净距为指标的风险预警模型，来对输电线路进行安全评估。但专利技术人发现，目前安全评估难以做到在线计算，主要原因在于架空线路力学方程较为复杂，在电网规模较大的情况下形成了高维非线性方程求解问题，迭代计算耗时大，难以满足在线计算要求。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法及系统，其基于架空线路力学计算模型，分析架空线路运行状态下的力学参数，提出快速分解的架空线路力学状态计算方法，其计算速度大幅提升，且求解格式适合并行计算，适用于对大规模电网架空线路力学状态的在线评估，实现对线路的安全状态进行在线评估及预警。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术的第一个方面提供一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其包括：
[0008]获取目标架空线路未来预设时段内的沿线气象信息及沿线导线温度信息；
[0009]基于架空线路力学计算的基本模型，利用连续档架空导线力学状态求解方法，每次迭代均将雅克比矩阵简化为对角阵，分别计算不同导线温度下所有目标架空线路沿线导线未来若干个时段线路的力学状态参数；
[0010]基于未来若干个时段线路的力学状态参数的变化情况，对相应目标架空线路的安全状态进行在线评估及预警。
[0011]作为一种实施方式，所述沿线气象信息根据DTR历史数据预测得到。
[0012]作为一种实施方式，所述沿线气象信息根据网格化数值气象预报信息获得。
[0013]作为一种实施方式，所述沿线导线温度信息根据沿线气象信息结合导线热平衡方程推算得到。
[0014]作为一种实施方式，所述架空线路力学计算的基本模型为非线性代数方程组，其目的是确定导体的在对应状态下的水平拉力。
[0015]本专利技术的第二个方面提供一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估系统，其包括：
[0016]信息获取模块，其用于获取目标架空线路未来预设时段内的沿线气象信息及沿线导线温度信息；
[0017]力学状态参数计算模块，其用于基于架空线路力学计算的基本模型，利用连续档架空导线力学状态求解方法，每次迭代均将雅克比矩阵简化为对角阵，分别计算不同导线温度下所有目标架空线路沿线导线未来若干个时段线路的力学状态参数；
[0018]在线评估及预警模块，其用于基于未来若干个时段线路的力学状态参数的变化情况，对相应目标架空线路的安全状态进行在线评估及预警。
[0019]作为一种实施方式，在所述信息获取模块中，所述沿线气象信息根据DTR历史数据预测得到；或所述沿线气象信息根据网格化数值气象预报信息获得。
[0020]作为一种实施方式，在所述信息获取模块中，所述沿线导线温度信息根据沿线气象信息结合导线热平衡方程推算得到。
[0021]本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法中的步骤。
[0022]本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法中的步骤。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0024](1)本专利技术基于架空线路力学计算的基本模型，利用连续档架空导线力学状态求解方法，利用传统力学计算法的特点，每次迭代均将雅克比矩阵简化为对角阵，计算线路的力学状态参数，使得架空线路力学状态计算速度大大提高，可以满足在线评估的需求，该快速分解的架空线路力学状态计算方法适用于对大规模电网架空线路力学状态的在线评估。
[0025](2)本专利技术的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法基于力学状态计算对架空线路进行安全预警，可以基于气象预测结果在线进行架空线路的力学状态评估及预警，提高了架空线路运行的安全性。
[0026]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]构成本专利技术的一部分的说明书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。
[0028]图1为不等高悬点导线的悬链线模型示意图；
[0029]图2为本专利技术实施提供的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法流程图；
[0030]图3为本专利技术工程实例应力结果对比图；
[0031]图4为本专利技术工程实例弧垂结果对比图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0033]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0034]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]实施例一
[0036]参照图2，本实施例提供一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其包括：
[0037]S10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其特征在于，包括：获取目标架空线路未来预设时段内的沿线气象信息及沿线导线温度信息；基于架空线路力学计算的基本模型，利用连续档架空导线力学状态求解方法，每次迭代均将雅克比矩阵简化为对角阵，分别计算不同导线温度下所有目标架空线路沿线导线未来若干个时段线路的力学状态参数；基于未来若干个时段线路的力学状态参数的变化情况，对相应目标架空线路的安全状态进行在线评估及预警。2.如权利要求1所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其特征在于，所述沿线气象信息根据DTR历史数据预测得到。3.如权利要求1所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其特征在于，所述沿线气象信息根据网格化数值气象预报信息获得。4.如权利要求1所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其特征在于，所述沿线导线温度信息根据沿线气象信息结合导线热平衡方程推算得到。5.如权利要求1所述的用于电力系统架空导线力学状态的在线评估方法，其特征在于，所述架空线路力学计算的基本模型为非线性代数方程组，其目的是确定导体的在对应状态下的水平拉力。6.一种用于电力系统架空导线力学状态的在线评估系统，其特征在于，包括：信息获取模块，其用于获取目标架空线路未来预设时段内的沿线气象信息及沿线导线温度信息；力学状...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐艳，李珊，赵龙，戴建强，刘洋，林建，魏亮，陈星延，李中凯，陈玉，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司临沂供电公司，
类型：发明
国别省市：