【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力输电线路的安全性和可靠性领域，特别是一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法。
技术介绍
1、随着我国经济的快速发展，国民用电需求量不断增加，输电线路的数量、电网的覆盖面积、线路的分布的复杂度均逐年增加，因此对电网的安全可靠运行、减少线路故障的发生提出了更高的要求。由于我国地形复杂、气候多样、海峡跨度大、山区面积广阔，再加上低温潮湿环境对线路的影响，极易发生覆冰现象，尤其是从11月到第二年3月，在气象环境恶劣地区覆冰持续时间久，同一地区事故频发，对电网安全造成巨大影响。
2、输电线路覆冰是水分子在线路表面冻结成冰的一种现象，从微观角度分析可以理解为空气中过冷的水滴与输电线路发生碰撞的过程，当环境温度较低时，空气中的水滴附着在输电线路表面进而凝结成冰。线路覆冰对电网的安全稳定运行影响重大，轻则造成输电线路跳闸、相间闪络，重则造成覆冰载荷超过线路和杆塔的承受范围导致断线、倒塔等事故，严重影响电网供电的可靠性，甚至造成电网解列及人员伤亡。此外输电线路铁塔的运行状态与铁塔的节点位移密切相关，而节点位移量与风速、覆冰厚度关联，因此在考虑覆冰影响下输电线路铁塔的运行状态时，开发一种计及覆冰影响下输电线路铁塔风险评估方法尤为重要，该评估方法能为输电线路的运行和维护提供有效的支持。
3、传统的评估方法往往只针对于覆冰对输电线路本身的影响，且大多依赖于依赖于经验公式、试验和现场经验，这些方法在精度、效率和评估对象上存在局限性，无法综合考虑风速、输电线路覆冰厚度对铁塔运行状态的影响，从而导致更严重的事故
技术实现思路
1、本专利技术针对覆冰影响下输电线路铁搭的运行状态评估问题，提供了一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法。对寒潮环境下运行的铁塔进行了风险评估，为输电线路的运行和维护提供有效的支持，技术方案如下：
2、一种覆冰影响下输电线路铁塔覆冰在线监测系统，系统包括：上位机(1)、供电设备(2)、喷头控制器(3)、风机综合控制装置(4)、风机(5)、风向调节滤网(6)、冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)、覆冰在线监测装置(10)、铁塔一(11)、耐张铁塔(12)、铁塔二(13)、温湿度控制总线(14)、风速控制总线(15)、长档侧输电线路(16)、短档侧输电线路(17)、覆冰在线监测试验箱(18)、位移传感器(19)、气象仪(20)、覆冰测厚仪(21)、覆冰监测终端(22)、无线网络协调站(23)、远程监测中心数据站(24)、数据传输线(25)、数据总线(26)、监测装置电源接口(27)；
3、所述喷头控制器(3)通过湿温度控制总线(14)与冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)相连；风机综合控制装置(4)通过风速控制总线(15)与风机(5)相连；
4、所述风机(5)、风向调节滤网(6)、冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)、覆冰在线监测装置(10)、铁塔一(11)、耐张铁塔(12)、铁塔二(13)、长档侧输电线路(16)、短档侧输电线路(17)均设置在覆冰在线监测试验箱(18)内部；
5、所述的覆冰在线监测装置(10)放置在耐张铁塔(12)的塔顶，覆冰在线监测装置(10)包括位移传感器(19)、气象仪(20)、覆冰测厚仪(21)、覆冰监测终端(22)、无线网络协调站(23)、远程监测中心数据站(24)、监测装置电源接口(27)；位移传感器(19)、气象仪(20)、覆冰测厚仪(21)通过数据传输线(25)与覆冰在线监测终端(22)相连；覆冰在线监测终端(22)通过无线网络协调站(23)连接到远程监测中心数据站(24)；覆冰在线监测装置(10)通过监测装置电源接口(27)与供电设备(2)相连；
6、所述的上位机(1)通过数据总线(26)与远程监测中心数据站(24)相连；上位机(1)通过无线网络与喷头控制器(3)、风机综合控制装置(4)相连；
7、所述的供电设备(2)与喷头控制器(3)、风机综合控制装置(4)、覆冰在线监测装置(10)中监测装置电源接口(27)相连；
8、一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法，包括以下步骤：
9、第一步：基于所建平台，计算覆冰影响下耐张铁塔塔头处的节点位移风险参量：
10、s1：在上位机(1)中设定覆冰在线监测试验箱(18)的风速为vj、湿度为wj、温度为tj，上位机(1)通过无线网络向风机综合控制装置(4)发出风速设定信号，风机综合控制装置(4)通过风速控制总线(15)控制风机(5)调节覆冰在线监测试验箱(18)内的风速；上位机(1)通过无线网络向喷头控制器(3)发出湿度和温度设定信号，喷头控制器(3)通过湿温度控制总线(14)控制冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)调节覆冰在线监测试验箱(18)内的温度和湿度，形成不同的覆冰厚度；覆冰在线监测装置(10)中的位移传感器(19)、气象仪(20)分别测量耐张铁塔(12)塔头处的节点位移量si、风速vi，覆冰测厚仪(21)测量长档侧输电线路(16)的覆冰厚度d1i与短档侧输电线路(17)覆冰厚度d2i，并通过数据传输线(25)将测量的si、vi、d1i、d2i数据传至覆冰检测终端(22)，覆冰检测终端(22)通过无线网络将接受到的数据和状态信息发送至无线网络协调站(23)，无线网络协调站(23)将接受到的数据进行处理后通过无线网络将数据发送至远程监测中心数据站(24)；
11、s2：通过上位机(1)和风机综合控制装置(4)、喷头控制器(3)来设定覆冰在线监测试验箱(18)内的风速、温度和湿度，使得覆冰在线监测试验箱(18)内的风速在0m/s—vm/s范围内，以1m/s为梯度进行试验，覆冰厚度在0mm—dmm范围内，以1mm为梯度进行试验，测定同一覆冰厚度不同风速下耐张铁塔(12)塔头处的节点位移量以及同一风速不同覆冰厚度下耐张铁塔(12)塔头处的节点位移量；
12、第二步：计算不同风速、长档侧输电线路覆冰厚度以及短档侧输电线路覆冰厚度下的耐张铁塔(12)塔头处的节点位移风险参量基础值：
13、
14、式(1)中，λs为不同风速v、长档侧覆冰厚度d1、短档侧覆冰厚度d2下耐张铁塔塔头处的节点位移分险参量基准值，v为风速，v的单位为m/s，d1为长档侧覆冰厚度，d1的单位为mm，d2为短档侧覆冰厚度，d2的单位为mm，s为节点位移量，s的单位为mm，ε为误差系数，y为积分变量；
15、第三步：进行耐张段直线铁塔塔头处的节点位移风险参量优化，得到使耐张段直线铁塔塔头处的节点风险参量理论基准和监测实际值误差最小的ε值，具体步骤为：
16、1)随机生成初始解ε，计算目标函数f(ε)：
17、
18、式中，f(ε)表示目标函数，λsi为第i组风速、覆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法，其特征在于，首先搭建了一种覆冰影响下输电线路铁塔覆冰在线监测系统，系统包括：上位机(1)、供电设备(2)、喷头控制器(3)、风机综合控制装置(4)、风机(5)、风向调节滤网(6)、冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)、覆冰在线监测装置(10)、铁塔一(11)、耐张铁塔(12)、铁塔二(13)、温湿度控制总线(14)、风速控制总线(15)、长档侧输电线路(16)、短档侧输电线路(17)、覆冰在线监测试验箱(18)、位移传感器(19)、气象仪(20)、覆冰测厚仪(21)、覆冰监测终端(22)、无线网络协调站(23)、远程监测中心数据站(24)、数据传输线(25)、数据总线(26)、监测装置电源接口(27)；
2.如权利要求1所述的一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种计及覆冰影响下输电线路铁塔的风险评估方法，其特征在于，首先搭建了一种覆冰影响下输电线路铁塔覆冰在线监测系统，系统包括：上位机(1)、供电设备(2)、喷头控制器(3)、风机综合控制装置(4)、风机(5)、风向调节滤网(6)、冷却水喷头一(7)、冷却水喷头二(8)、冷却水喷头三(9)、覆冰在线监测装置(10)、铁塔一(11)、耐张铁塔(12)、铁塔二(13)、温湿度控制总线(14)、风速控...
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