輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰的頻域分析的狀態(tài)監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰的頻域分析的狀態(tài)監(jiān)測方法，解決現(xiàn)有分析方法中選取氣象、導(dǎo)線拉力、導(dǎo)線風偏角等參數(shù)，統(tǒng)計分析導(dǎo)線覆冰狀態(tài)存在的數(shù)據(jù)歸一性、穩(wěn)定性和準確性差導(dǎo)致監(jiān)測覆冰狀態(tài)準確度不高的問題。選取光纖復(fù)合地線覆冰條件下m個測量點，諧波分量值作為覆冰狀態(tài)的相關(guān)因子，通過多元線性回歸分析預(yù)測光纖復(fù)合地線覆冰狀態(tài)的監(jiān)測方法，解決現(xiàn)有分析方法中選取氣象、導(dǎo)線拉力、導(dǎo)線風偏角等參數(shù)，統(tǒng)計分析導(dǎo)線覆冰狀態(tài)存在的數(shù)據(jù)歸一性、穩(wěn)定性和準確性差導(dǎo)致監(jiān)測覆冰狀態(tài)準確度不高的問題，通過選取光纖復(fù)合底線各測量點諧波分量的值作為覆冰狀態(tài)的相關(guān)影響因子，減小測量精度引起的誤差，提高數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)定性。
【專利說明】輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰的頻域分析的狀態(tài)監(jiān)測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測領(lǐng)域，特別是指一種高壓輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰的頻域分析的監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]架空導(dǎo)線的舞動是由于導(dǎo)線覆冰或其它原因改變了導(dǎo)線的截面形狀而形成對空氣的動力不穩(wěn)定引起的。舞動是低頻率(約為0.1?3Hz)、大振幅(約為輸電線直徑的5?300倍)的自激振動，是一種復(fù)雜的流固禍合問題。導(dǎo)線覆冰會造成金具損壞、導(dǎo)線斷股、斷線和桿塔傾斜或倒塌等機械及電氣事故?，F(xiàn)有導(dǎo)線覆冰監(jiān)測技術(shù)通常對氣象環(huán)境數(shù)據(jù)、導(dǎo)線張力變化、導(dǎo)線振動等信息進行遠程、時實采集和分析處理，及時了解現(xiàn)場情況，對線路覆冰狀況進行評估和預(yù)警，進而指導(dǎo)對相關(guān)線路采取針對性防治措施，有效地防止輸電線路因覆冰引起導(dǎo)(地)線、金具、絕緣子損壞和倒塔事故的發(fā)生，提高線路運行的安全可靠性。分布式光纖傳感系統(tǒng)可以沿傳感光纖測量應(yīng)力、振動和溫度等物理參數(shù)，為復(fù)雜大系統(tǒng)可靠性評價提供了先進的技術(shù)手段，通過分布式光纖傳感系統(tǒng)，可監(jiān)測到高壓輸電線路光纖復(fù)合地線50公里范圍內(nèi)動張力的分布狀態(tài)，分辨率達到I米。覆冰會引光纖復(fù)合地線的測量光纖m個測量點的應(yīng)變變化，在氣象條件作用下，會發(fā)生光纖復(fù)合地線覆冰舞動，光纖復(fù)合地線會呈現(xiàn)動張力交變變化，通過對m個測量點應(yīng)變的頻域信息進行統(tǒng)計分析，實現(xiàn)對輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰狀態(tài)的監(jiān)測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種選取光纖復(fù)合地線覆冰條件下m個測量點，諧波分量值作為覆冰狀態(tài)的相關(guān)因子，通過多元線性回歸分析預(yù)測光纖復(fù)合地線覆冰狀態(tài)的監(jiān)測方法，解決現(xiàn)有分析方法中選取氣象、導(dǎo)線拉力、導(dǎo)線風偏角等參數(shù)，統(tǒng)計分析導(dǎo)線覆冰狀態(tài)存在的數(shù)據(jù)歸一性、穩(wěn)定性和準確性差導(dǎo)致監(jiān)測覆冰狀態(tài)準確度不高的問題，通過選取光纖復(fù)合底線各測量點諧波分量的值作為覆冰狀態(tài)的相關(guān)影響因子，可以減小測量精度引起的誤差，提高數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)定性，減少隨機誤差。
[0004]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
通過選取光纖復(fù)合地線m個測量點每間隔IOOms采集一次應(yīng)變值，將Is內(nèi)采集的數(shù)據(jù)進行頻域分析，選擇諧波分量值作為覆冰狀態(tài)的相關(guān)影響因子，進行回歸分析，推到覆冰狀態(tài)回歸分析模型，實現(xiàn)對光纖復(fù)合地線覆冰狀態(tài)的監(jiān)測，包括以下步驟:
步驟一:使用分布式光纖傳感器采集光纖復(fù)合地線上m個測量點的動張力分部數(shù)據(jù)，管線傳感器測量分辨率為I米，測量點可以達到I萬個，測量距離越長分辨率越低；
步驟二:每IOOms采集I次數(shù)據(jù)，對m個測量點的數(shù)據(jù)，每分鐘進行一次頻域分析，通過聚類分析，將相關(guān)性好的諧波分量的值作A作為相關(guān)因子；
步驟三:以每兩個桿塔之間的光纖復(fù)合地線為運算單元，以輸電線路沿線根據(jù)桿塔數(shù)量確定運算單元，將歷年觀測沒有覆冰的單元排除，將出現(xiàn)覆冰的單元納入分析范圍，將各個單元進行獨立分析，對覆冰狀態(tài)與測量數(shù)據(jù)進行聚類分析，選擇相關(guān)性好的測量點數(shù)據(jù)，進行回歸分析運算；
步驟四:選擇一個單元進行建立覆冰狀態(tài)的多元線性回歸分析模型，采用多元線性回歸分析方法，將覆冰狀態(tài)Y作為因變量，將m個測量點的A值作為因變量，把覆冰狀態(tài)的觀
測值f和對應(yīng)監(jiān)測到的m個點的A變化值|，運算得到回歸系數(shù)和均方差該單元的覆
冰狀態(tài)回歸數(shù)學(xué)模型:
【權(quán)利要求】
1.一種輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰的頻域分析的狀態(tài)監(jiān)測方法，包括以下步驟:第一步、使用分布式光纖傳感器采集光纖復(fù)合地線上m個測量點的動張力分部數(shù)據(jù)，管線傳感器測量分辨率為I米； 第二步、每100豪秒采集I次數(shù)據(jù)，對m個測量點的數(shù)據(jù)，每分鐘進行一次頻域分析，通過聚類分析，將相關(guān)性好的諧波分量的值作A作為相關(guān)因子； 第三步、以每兩個桿塔之間的光纖復(fù)合地線為運算單元，以輸電線路沿線根據(jù)桿塔數(shù)量確定運算單元，將歷年觀測沒有覆冰的單元排除，將出現(xiàn)覆冰的單元納入分析范圍，將各個單元進行獨立分析，對覆冰狀態(tài)與測量數(shù)據(jù)進行聚類分析，選擇相關(guān)性好的測量點數(shù)據(jù)，進行回歸分析運算； 第四步、選擇一個單元進行建立覆冰狀態(tài)的多元線性回歸分析模型，采用多元線性回歸分析方法，將覆冰狀態(tài)Y作為因變量，將m個測量點的A值作為因變量，把覆冰狀態(tài)的觀測值f和對應(yīng)監(jiān)測到的m個點的A變化值S，運算得到回歸系數(shù)方和均方差滬，該單元的覆冰狀態(tài)回歸數(shù)學(xué)模型:
【文檔編號】H02J13/00GK103616099SQ201310599358
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】梁飛, 閆廣華, 李濱 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司, 太原市皓德科技有限公司