输电线路导线覆冰预报方法技术

本发明专利技术涉及一种输电线路导线覆冰预报方法，数据来源为实时的气象数据，预报结果包括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面，采取下列基本流程：输入气象条件；划分并分析覆冰类型；导线结构分析；通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算；根据实际导线的运行参数对数据进行修正。本发明专利技术综合考虑了气象条件（温度、湿度、风速、降水量）、导线结构（直径差异）、线路运行情况（负荷电流、运行电压）和降水的物理参数（过冷却水滴直径）等多个直接影响覆冰的关键因素，建立融冰和覆冰两个对立过程的综合动态模型，并在现场气象站实时数据支持下，对局部地区覆冰发展过程不断修正，是一种综合性的预报方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电线路，特别涉及一种对输电线路导线覆冰的预报方法。技术背景以有关气象数据为依据，通过理论模型来预测导线覆冰的研究工作在国际上 己进行了五十多年。迄今为止已有二十多种覆冰预测模型，其中具有代表性的有Imai模型、Lenhard模型、Goodwin模型、Chaine模型、Makkonen模型，直到现 在仍有各种模型处于研究之中。但从实际应用来看，这些模型都是不完备的。例如， 在Lenhard模型中，每米长导线的冰重M可表示为M = Cl+C4*Hg式中Hg为覆冰过程中的总降水量；Cl、 C4为常数。 Lenhard模型的不足之处是忽略了诸如风速、气温等重要参数的影响。 再如，在Goodwin模型中，假设所有被导线收集或捕获的过冷却水滴均在导 线表面冻结成冰，即覆冰为干增长模型。因此，每米长导线的覆冰率为d画t = 2RWV式中W为空气中的液态水含量；V为过冷却水滴的冲击速度；R为导线半径。Goodwin模型的缺陷是简单地做出了覆冰为干增长模型(收集系数为1)的 不合理假设。目前各种覆冰预测模型的不足之处可归纳为1、 未全面考虑各个气象参数；2、 未能正确地选取收集系数；3、 未能确定正确区分覆冰过程是干增长还是湿增长过程；4、 最为关键在于，目前已发表的覆冰增长预报模型都是从气象学研究出发， 并未涉及或重点强调输电线路的实际运行情况。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种，它解决了现有各种覆 冰预测模型未全面考虑各个气象参数，未能正确选取收集系数，未能确定正确区分 覆冰过程，以及未涉及或重点强调输电线路实际运行情况的问题。本专利技术的技术解决方案如下一种，数据来源为实时的气象数据，预报结果包 括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面，采取下列基本流程a、 输入气象条件；b、 划分并分析覆冰类型，雨淞的增长模型为湿增长，霜淞和雾淞的增长模型 为干增长，湿雪的增长模型为单独的增长模式，有针对性地采用相应的覆冰增长模 型，用以准确地预测覆冰增长速度；C、导线结构分析，在实际中覆冰增长与导线的结构具有相互关系，根据试验 室模拟结果，得到不同的典型气象条件下导线覆冰厚度与导线直径之间的经验关 系，根据此关系针对不同导线类型给出覆冰增长的结果；d、 通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算；e、 由于真实导线带有较高电压，且有电流通过，须根据实际导线的运行参数 对数据进行修正；f、 对数据进行修正的方法为，根据试验及理论计算得到高电场条件下导线对 水滴的吸引系数，并利用热力学理论模拟电流发热对导线覆冰的影响，最终得到带 电导线覆冰量的修正系数，该修正系数是根据导线实测温度、负荷电流及运行电压 实时计算。本专利技术是一种联合运用气象参数和线路运行情况进行输电线路覆冰实时预报 的方法。本专利技术的导线覆冰预报方法综合考虑了气象条件(温度、湿度、风速、降水 量)、导线结构(直径差异)、线路运行情况(负荷电流、运行电压)和降水的物理 参数(过冷却水滴直径)等多个直接影响覆冰的关键因素，并将融冰过程和覆冰过 程同时进行考虑，建立了融冰和覆冰两个对立过程的综合动态模型，并在现场气象 站实时数据支持下，对局部地区覆冰发展过程不断修正，是一种综合性的预报方法。按本专利技术的，能够对运行中的导 覆冰情况作出 较为严格的理论预报，在各种实时数据的支持下，具备自动适应的能力。附图说明附图是本专利技术的一种的基本流程图。具体实施方式参看附图，本专利技术是一种，数据来源为实时的气 象数据，预报结果包括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面。按本专利技术的导线覆冰预 报方法，采取下列基本流程a、 输入气象条件。气象条件通常来源于现场的实时测量的微型气象站，但也 可以是其他任何的气象信息来源。b、 划分并分析覆冰类型。覆冰类型的划分原则参照目前国际上通行的划分方法，参考标准为IEC60826-2003。覆冰类型划分主要依据线路高度处的气温和风速，当然其他的参数如湿度和降水类型等也在考虑的范围内。雨船的增长模型主要为湿增长，霜淞和雾船的增长模型为干增长，湿雪的增长模型为单独的增长模式。在本专利技术方法中，由于对覆冰类型进行了预先划分，所 以可以有针对性地采用相应的覆冰增长模型，因而能够比较准确地预测覆冰增长速度。c、 导线结构分析。在实际中覆冰增长与导线的结构具有较大的关系，本专利技术 根据试验室模拟结果，可以得到不同的典型气象条件下，导线覆冰厚度与导线直径 之间的经验关系，根据此关系可以针对不同导线类型给出覆冰增长的结果。d、 通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算。降水物理参数可以 通过新型的设备在现场获得典型数值。该典型数值例如为降水中水滴的直径，可以 用激光粒径仪在现场获取，并建立典型的水滴直径分布谱的档案库。e、 一般理论计算得到的覆冰增长情况是针对不带电导线的，由于真实导线带 有较高电压，且有电流通过，因此必须根据实际导线的运行参数对数据进行修正。f、 对数据进行修正的方法为，根据试验及理论计算得到高电场条件下导线对 水滴的吸引系数，并利用热力学理论模拟电流发热对导线覆冰的影响，最终得到带 电导线覆冰量的修正系数。该修正系数需根据导线实测温度、负荷电流及运行电压 实时计算。当然，本
内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明 本专利技术，而并非用作对本专利技术的限定，只要在本专利技术的实质精神范围内，对上述实 施例的变换、变型都将落在本专利技术权利要求的范围内。权利要求1.一种，数据来源为实时的气象数据，其特征在于，预报结果包括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面，采取下列基本流程a、输入气象条件；b、划分并分析覆冰类型，雨淞的增长模型为湿增长，霜淞和雾淞的增长模型为干增长，湿雪的增长模型为单独的增长模式，有针对性地采用相应的覆冰增长模型，用以准确地预测覆冰增长速度；c、导线结构分析，在实际中覆冰增长与导线的结构具有相互关系，根据试验室模拟结果，得到不同的典型气象条件下导线覆冰厚度与导线直径之间的经验关系，根据此关系针对不同导线类型给出覆冰增长的结果；d、通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算；e、由于真实导线带有较高电压，且有电流通过，须根据实际导线的运行参数对数据进行修正；f、对数据进行修正的方法为，根据试验及理论计算得到高电场条件下导线对水滴的吸引系数，并利用热力学理论模拟电流发热对导线覆冰的影响，最终得到带电导线覆冰量的修正系数，该修正系数是根据导线实测温度、负荷电流及运行电压实时计算。2. 根据权利要求l所述的，其特征在于，所述降 水物理参数是通过设备在现场获得典型数值。3. 根据权利要求2所述的，其特征在于，所述典 型数值为降水中水滴的直径，系用激光粒径仪在现场获取，并建立典型的水滴直径 分布谱的档案库。全文摘要本专利技术涉及一种，数据来源为实时的气象数据，预报结果包括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面，采取下列基本流程输入气象条件；划分并分析覆冰类型；导线结构分析；通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算；根据实际导线的运行参数对数据进行修正。本专利技术综合考虑了气象条件(温度、湿度、风速、降水量)、导线结构(直径差异)、线路运行情况(负荷电流、运行电压)和降水的物理参数(过冷却水滴直径)等多个直接影响覆冰的关键因素，建立融冰和覆冰两个对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路导线覆冰预报方法，数据来源为实时的气象数据，其特征在于，预报结果包括覆冰类型和覆冰增长速度两个方面，采取下列基本流程：ａ、输入气象条件；ｂ、划分并分析覆冰类型，雨淞的增长模型为湿增长，霜淞和雾淞的增长模型为干增长，湿雪的增长模型为单独的增长模式，有针对性地采用相应的覆冰增长模型，用以准确地预测覆冰增长速度；ｃ、导线结构分析，在实际中覆冰增长与导线的结构具有相互关系，根据试验室模拟结果，得到不同的典型气象条件下导线覆冰厚度与导线直径之间的经验关系，根据此关系针对不同导线类型给出覆冰增长的结果；ｄ、通过导线结构分析和降水物理参数进行覆冰增长初算；ｅ、由于真实导线带有较高电压，且有电流通过，须根据实际导线的运行参数对数据进行修正；ｆ、对数据进行修正的方法为，根据试验及理论计算得到高电场条件下导线对水滴的吸引系数，并利用热力学理论模拟电流发热对导线覆冰的影响，最终得到带电导线覆冰量的修正系数，该修正系数是根据导线实测温度、负荷电流及运行电压实时计算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文彬，金珩，李红雷，
申请(专利权)人：华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]