【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及覆冰监测，特别是一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法及系统。
技术介绍
1、输电线路覆冰后，将引发断线倒塔事故，严重威胁电网的安全运行。因此，研究导线覆冰预测模型成为国内外的研究热点，并已取得一定的理论成果。然而，现有的预测模型存在一些问题包括忽略耐张绝缘子串带来的不均匀载荷影响以及未考虑水平风力引起的综合荷载增加。此外，目前对于预测模型的研究成果缺乏有效的试验验证，导致各种模型的精确性受到质疑。
技术实现思路
1、鉴于现有的预测模型忽略耐张绝缘子串带来的不均匀载荷影响以及未考虑水平风力引起的综合荷载增加问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于如何准确地预测导线的覆冰情况，提高预警和监测能力以保障电网的安全运行。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其包括通过拉力传感器测量导线的轴向应力以计算导线的拉力，并对拉力进行去噪处理；通过倾角传感器测量导线的风偏角和倾斜角，以计算导线悬垂角数值；基于拉力传感器和倾角传感器的测量数据，建立覆冰监测模型；将实时监测数据输入至覆冰监测模型，以获取当前导线的覆冰厚度；当导线的覆冰厚度超过危险阈值时，自动触发警报并通知相关人员。
5、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：导线悬垂角数值的具体公式如下：
6、
7、
8、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：对拉力进行去噪处理的具体公式如下：
9、
10、其中，σ表示噪声偏差，λ表示小波系数个数，n表示拉力。
11、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：建立覆冰监测模型包括以下步骤：收集并处理拉力传感器和倾角传感器的测量数据，以及导线的截面积a；对影响因素进行验证判断，并利用处理后的测量数据计算冰重比载γi以描述冰的负荷情况；根据导线截面积a和冰重比载γi计算覆冰密度下的单位长冰柱重力qice；利用单位长冰柱重力qice计算覆冰厚度b。
12、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：对影响因素进行验证判断包括以下内容：对拉力传感器和倾角传感器采集的数据进行验证，与设定的正常范围进行比较，若超出正常范围，则标记为异常数据并进行处理或滤除；若在正常范围内，则进行校准或直接采集数据；对影响因素进行检测，检测风速，若超过导线设计的最大允许风速，则暂停冰重负载计算；检测气温，若高于冰点，则暂停冰重负载计算；计算冰重负载时，将测量的数据与气象站的数据进行比较，若计算结果与实际气象条件存在明显不符，则重新检验计算过程；当风速和气温条件允许时，进入冰重负载计算流程。
13、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：计算冰重比载γi的具体公式如下：
14、
15、其中，sinθη和cosθη表示导线悬垂角数值，λ表示小波系数个数，σb表示悬挂点b处导线的轴向应力，β表示两塔之间高度差形成的高差角，l表示档距，h表示悬挂点间的高度差，η表示风偏角，θη表示换算后风偏平面内的悬垂角，θ表示倾斜角，γc为无冰时的导线负载，γf为有冰时导线与冰的负载。
16、作为本专利技术所述基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的一种优选方案，其中：单位长冰柱重力qice的具体公式如下：
17、qice＝aγi
18、其中，γi表示冰重比载，a表示导线的截面积；
19、所述覆冰厚度b的具体公式如下：
20、
21、其中，d表示导线直径，ρ0表示我国架空线路标准覆冰密度，qice表示单位长冰柱重力。
22、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测系统，其包括数据处理模块，用于通过拉力传感器测量导线的轴向应力以计算导线的拉力，并对拉力进行去噪处理；计算模块，用于通过倾角传感器测量导线的风偏角和倾斜角，以计算导线悬垂角数值；模型构建模块，用于基于拉力传感器和倾角传感器的测量数据，建立覆冰监测模型；预警模块，用于当导线的覆冰厚度超过危险阈值时，自动触发警报并通知相关人员。
23、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的步骤。
24、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的步骤。
25、本专利技术有益效果为：本专利技术综合利用两种传感器数据，实现了交叉验证和相互补偿，提高了覆冰监测结果的精度；相比单一传感器，多源异构传感器的数据融合增强了冰量评估的稳健性和抗干扰能力，提高了覆冰检测的可靠性；建立覆冰厚度的不确定性分析模型，并给出监测结果的置信区间，为相关决策提供了更充分的参考信息；通过设置科学合理的监测预警机制，实现了对覆冰情况的智能化监测和预警，提升了技术的智能化水平；通过建立覆冰监测模型，可以准确地预测导线的覆冰情况，提高预警和监测能力以保障电网的安全运行。
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1.一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述计算导线悬垂角数值的具体公式如下：
3.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述对拉力进行去噪处理的具体公式如下：
4.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述建立覆冰监测模型包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述对影响因素进行验证判断包括以下内容：
6.如权利要求4所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述计算冰重比载γi的具体公式如下：
7.如权利要求4所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述单位长冰柱重力Qice的具体公式如下：
8.一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测系统，基于权利要求1～7任一所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：还包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：包括，
2.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述计算导线悬垂角数值的具体公式如下：
3.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述对拉力进行去噪处理的具体公式如下：
4.如权利要求1所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述建立覆冰监测模型包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述对影响因素进行验证判断包括以下内容：
6.如权利要求4所述的基于拉力和倾角传感器的覆冰检测方法，其特征在于：所述计算冰重比载γi的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王洪武，张文锋，刘帅，吴增明，杨腾，杨益，罗刚，金晶，李俊鹏，张继伟，者梅林，罗哲轩，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司输电分公司，
类型：发明
国别省市：
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