弧垂计算模型构建方法技术

本申请涉及一种弧垂计算模型构建方法

【技术实现步骤摘要】
弧垂计算模型构建方法、弧垂检测方法及弧垂检测装置


[0001]本申请涉及输电线路监测
，特别是涉及一种弧垂计算模型构建方法
、
弧垂检测方法
、
弧垂检测装置
、
计算机设备和计算机可读存储介质
。

技术介绍

[0002]输电线路的弧垂是输电线路的重要参数，弧垂对于控制输电线路安全运行起到极其重要的作用，弧垂一旦发生异常，例如，导线对地距离不足
、
耐张塔水平受力不平衡
、
直线塔绝缘子串倾斜值过大等问题，这些问题可能导致线路跳闸或倒塔断线，严重威胁输电线路的安全稳定运行
。
因此，输电线路的弧垂监测对于整个电力系统的安全运行具有重要意义
。
[0003]相关技术中，计算输电线路的弧垂时，需要通过查询导地线参数，计算出导线比载，然后通过现场观测获取观测弧垂与温度，并利用弧垂应力公式计算出观测时水平应力，再通过状态方程式计算出所需换算温度下对应的水平应力，最后再利用弧垂应力公式计算出当前温度下对应的弧垂
。
此种方式不仅计算过程繁琐，且其判定依据均基于设计单位提供的理论计算数据进行分析，由于工程施工质量
、
人工观测误差
、
导地线初伸长等因素影响，输电线路在运行期间的真实弧垂参数与设计期间理论数据存在较大变化，因此计算出的弧垂的误差较大
。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低弧垂计算误差的弧垂计算模型构建方法
、
弧垂检测方法
、
弧垂检测装置
、
计算机设备和计算机可读存储介质
。
[0005]第一方面，本申请提供了一种弧垂计算模型构建方法
。
所述方法包括：获取不同温度下输电线路的单导线点云数据；构建基于弧垂的斜抛物线公式；其中，所述斜抛物线公式为：其中，
z
为单导线与导线轴在高程方向上的距离，
f
m
为单导线的最大弧垂，
x
′
为沿导线轴至第一端的距离，
l
为单导线与导线轴相交处与第一端的距离，
k
′
为单导线第一端至第二端连线的斜率，导线轴为经过第一端并沿单导线前进方向的水平轴；将所述单导线点云数据投影至水平面中，得到拟合直线；根据所述拟合直线确定起点坐标至所述拟合直线上任一点的距离公式；根据所述距离公式和所述斜抛物线公式对所述单导线点云数据进行拟合求解，得到单导线最大弧垂；对不同温度下的所述单导线最大弧垂和相对应的温度值进行线性拟合求解，得到弧垂计算模型
。
[0006]在其中一个实施例中，所述获取不同温度下输电线路的单导线点云数据的步骤之前，所述方法还包括：获取不同温度下所述输电线路的线路点云数据；对所述线路点云数据进行分类与降噪，得到处理点云数据；从所述处理点云数据中提取所述单导线点云数据
。
[0007]在其中一个实施例中，所述从所述处理点云数据中提取所述单导线点云数据的步骤，包括：在所述处理点云数据为分裂导线的点云数据时，提取分裂导线外端下侧的点云数
据并将其作为所述单导线点云数据
。
[0008]在其中一个实施例中，所述根据所述拟合直线确定起点坐标至所述拟合直线上任一点的距离公式的步骤，包括：将水平面点云数据投影至所述拟合直线上，得到拟合点坐标公式；其中，所述水平面点云数据为所述单导线点云数据投影至水平面中的数据；根据所述拟合点坐标公式和所述起点坐标确定所述距离公式
。
[0009]在其中一个实施例中，所述拟合点坐标公式为：在其中一个实施例中，所述拟合点坐标公式为：其中，
k
x
为拟合点的
x
轴坐标，
k
y
为拟合点的
y
轴坐标，
k
为所述拟合直线的斜率，
b
为所述拟合直线的截距
。
[0010]在其中一个实施例中，所述距离公式为：其中，
k
x0
为起点坐标的
x
轴坐标，
k
y0
为拟合点的
y
轴坐标
。
[0011]第二方面，本申请还提供了一种弧垂检测方法
。
所述方法包括：获取单导线的当前温度；将所述当前温度输入至弧垂计算模型，得到当前最大弧垂；其中，所述弧垂计算模型由上述第一方面实施例所述的弧垂计算模型构建方法得到
。
[0012]第三方面，本申请还提供了一种弧垂检测装置
。
所述装置包括：温度采集模块，用于获取单导线的当前温度；弧垂计算模块，用于将所述当前温度输入至弧垂计算模型，得到当前最大弧垂；其中，所述弧垂计算模型由上述第一方面实施例所述的弧垂计算模型构建方法得到
。
[0013]第四方面，本申请还提供了一种计算机设备
。
所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤
。
[0014]第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质
。
所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤
。
[0015]上述弧垂计算模型构建方法
、
弧垂检测方法
、
弧垂检测装置
、
计算机设备和计算机可读存储介质，通过获取不同温度下的单导线电云数据，并将单导线点云数据投影至水平面，以得到拟合直线，并确定距离公式，然后根据距离公式和构建的斜抛物线公式对单导线点云数据进行拟合求解，从而计算出单导线的最大弧垂，最后根据不同温度下的单导线最大弧垂和相对应的温度值进行线性拟合，从而得到基于温度的弧垂计算模型
。
在对弧垂进行监测的过程中，通过输电线路的温度即可计算出最大弧垂，从而完成弧垂监测
。
由于本申请实施例中的弧垂计算模型未采用初始设计的理论数据，因此可以降低计算出的弧垂的误差，可以满足输电线路安全距离分析的需要
。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中弧垂计算模型构建方法的流程示意图；
[0017]图2为一个实施例中建立导线曲线坐标系的示意图；
[0018]图3为一个实施例中单导线在水平面内的投影示意图；
[0019]图4为一个实施例中确定距离公式的流程示意图；
[0020]图5为一个实施例中将水平面点云数据投影至拟合直线上的示意图；
[0021]图6为一个实施例中拟合曲线与真实值之间的关系示意图；
[0022]图7为一个实施例中不同档距下温度与最大弧垂的线性拟合关系示意图；
[0023]图8为一个实施例中提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种弧垂计算模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：获取不同温度下输电线路的单导线点云数据；构建基于弧垂的斜抛物线公式；其中，所述斜抛物线公式为：其中，
z
为单导线与导线轴在高程方向上的距离，
f
m
为单导线的最大弧垂，
x
ˊ
为沿导线轴至第一端的距离，
l
为单导线与导线轴相交处与第一端的距离，
k
′
为单导线第一端至第二端连线的斜率，导线轴为经过第一端并沿单导线前进方向的水平轴；将所述单导线点云数据投影至水平面中，得到拟合直线；根据所述拟合直线确定起点坐标至所述拟合直线上任一点的距离公式；根据所述距离公式和所述斜抛物线公式对所述单导线点云数据进行拟合求解，得到单导线最大弧垂；对不同温度下的所述单导线最大弧垂和相对应的温度值进行线性拟合求解，得到弧垂计算模型
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取不同温度下输电线路的单导线点云数据的步骤之前，所述方法还包括：获取不同温度下所述输电线路的线路点云数据；对所述线路点云数据进行分类与降噪，得到处理点云数据；从所述处理点云数据中提取所述单导线点云数据
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述处理点云数据中提取所述单导线点云数据的步骤，包括：在所述处理点云数据为分裂导线的点云数据时，提取分裂导线外端下侧的点云数据并将其作为所述单导线点云数据
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述拟合直线确定起点坐标至所述拟合直线上任一点的距离公式的步骤，包括：将水平面点云数据投影至所述拟合直线上，得到拟合点坐标公式；其中，所述水平面点云数据为所述单导线点云数据投影至水...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶雄俊，刘东甲，袁虎强，任君，王叶飞，李聪，雷云春，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司昆明局，
类型：发明
国别省市：