利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，利用安裝在線路上的防結(jié)冰防覆雪終端裝置和監(jiān)控中心共同實現(xiàn)，工作原理是由安裝在輸電線路上的防結(jié)冰防覆雪終端裝置在線監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，當(dāng)判斷發(fā)生凍雨或下雪時，防結(jié)冰防覆雪終端裝置自動運行，產(chǎn)生與輸電線路固有頻率值相同的機械振動作為外加激勵源，與輸電線路產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路結(jié)冰或覆雪，實現(xiàn)輸電線路在線防冰雪功能。防結(jié)冰防覆雪終端裝置和監(jiān)控中心可進(jìn)行實時遠(yuǎn)程通訊并實時反饋，對包括未安裝防結(jié)冰防覆雪終端裝置的附近區(qū)域進(jìn)行預(yù)警。該方法不但有效避免了因輸電線路覆冰而引發(fā)的各種電網(wǎng)事故，也為電力系統(tǒng)提出了一種由被動除冰到主動防冰的新思路。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用外激諧振的輸電線路在線 防結(jié)冰防覆雪方法。 利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法 技術(shù)背景
[0002] 據(jù)不完全統(tǒng)計，自上世紀(jì)中期以來，我國輸電線路遭受不同程度的覆冰災(zāi)害達(dá)上 千次，輸電線路覆冰將導(dǎo)致倒塔、斷線、冰閃、跳閘、導(dǎo)線舞動、電力設(shè)備損壞等問題。我國南 方部分省市地區(qū)冬末春初之際經(jīng)常遭受低溫、雨雪、冰凍災(zāi)害，當(dāng)氣溫在零度左右時，輸電 線路上所覆蓋的積雪經(jīng)融化和二次凍冰過程，使得高壓線上所附冰柱更加堅厚，令輸電線 路遭受重大破壞，不僅破壞電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、威脅電網(wǎng)安全，同時嚴(yán)重影響人民的日常生活，并給 國民經(jīng)濟造成巨大經(jīng)濟損失。
[0003] 針對輸電線路覆冰問題，大都采用輸電線路在線除冰方法。采用傳統(tǒng)的外力人工 敲打除冰方法，該方法雖然簡單易行，但工作效率低，同時對電力工人的生命安全造成了極 大的威脅；采用機械除冰機器人除冰，由于需要越障移動，使得機器人體積大、成本高、機構(gòu) 復(fù)雜，易引發(fā)額外的線路故障，且除冰刀具尖端在高壓環(huán)境中易引起尖端放電現(xiàn)象，給電力 系統(tǒng)引入不穩(wěn)定因素；采用焦耳熱融冰機器人除冰大部分以輸電線路斷電為前提，且能量 耗損大、投資成本高、除冰范圍小，給社會經(jīng)濟造成損失和人們生活帶來極大的不便。
[0004] 國內(nèi)外現(xiàn)有的高壓輸電線路防冰方法，主要分為噴涂防覆冰涂料的防冰方法和焦 耳熱防冰方法兩種，其中噴涂防覆冰涂料多采用人工或機器噴涂，其工作量大、防冰時效性 短；焦耳熱防冰方法通過在輸電線路中間安裝無功補償裝置或采用分裂導(dǎo)線增大子導(dǎo)線的 電流傳輸量，從而產(chǎn)生大電流以焦耳熱融冰的方式進(jìn)而實現(xiàn)防冰的目的，其能量耗損大、投 資成本高、防冰范圍小，給社會經(jīng)濟造成損失和人們生活帶來極大的不便。
[0005] 通過對輸電線路除冰防冰技術(shù)的現(xiàn)狀分析，本發(fā)明提出了一種利用外激諧振的輸 電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，該方法不但主動避免了輸電線路因覆冰而引發(fā)電網(wǎng)事故， 也保障了架空輸電線路持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運行，也為電力系統(tǒng)除冰問題提出了一種由被動 除冰到主動防冰的新思路，實現(xiàn)了智能化高效率的在線防冰作業(yè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了避免高壓架空輸電線路因覆冰過厚或積雪，而引起對輸電線路及桿塔的損壞 問題，本發(fā)明提供了一種利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，利用安裝在線 路上的防結(jié)冰防覆雪終端裝置和監(jiān)控中心共同實現(xiàn)，該方法的工作原理是由安裝在線路上 的防結(jié)冰防覆雪終端裝置在線監(jiān)測輸電線路環(huán)境溫度、濕度及風(fēng)速判斷是否具有凍雨生成 條件，利用智能視頻監(jiān)測落雪程度，當(dāng)判斷發(fā)生凍雨或下雪時，防冰終端裝置自動運行，產(chǎn) 生與輸電線路固有頻率值相同的機械振動作為外加激勵源，與輸電線路產(chǎn)生諧振，阻止輸 電線路上結(jié)冰或覆雪，從而實現(xiàn)輸電線路在線防冰雪功能。防結(jié)冰防覆雪終端裝置和監(jiān)控 中心可進(jìn)行實時遠(yuǎn)程通訊，將其工作狀態(tài)、現(xiàn)場采集參數(shù)、防冰雪處理情況實時反饋給監(jiān)控 中心，遠(yuǎn)程中心匯總多點數(shù)據(jù)，對不包括具有本系統(tǒng)終端的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，并將相關(guān)數(shù) 據(jù)保存作為歷史數(shù)據(jù)以便日后統(tǒng)計、分析、決策。該方法不但有效避免了因?qū)Ь€覆冰而引發(fā) 的各種電網(wǎng)事故，也保障了架空輸電線路持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運行，同時為電力系統(tǒng)提出了 一種由被動除冰到主動防冰的新思路。
[0007] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下： 利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，利用安裝在線路上的防結(jié)冰防覆 雪終端裝置和監(jiān)控中心共同實現(xiàn)，其特征在于，該方法的工作原理是由安裝在輸電線路上 的防結(jié)冰防覆雪終端裝置在線監(jiān)測輸電線路環(huán)境溫度、濕度及風(fēng)速，以判斷是否具有凍雨 生成條件，利用智能視頻監(jiān)測落雪程度，當(dāng)判斷發(fā)生凍雨或下雪時，防結(jié)冰防覆雪終端裝置 自動運行，產(chǎn)生機械振動作為外加激勵源，與輸電線路產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路上結(jié)冰或覆 雪，從而實現(xiàn)輸電線路的在線防結(jié)冰防覆雪功能，防結(jié)冰防覆雪終端裝置和監(jiān)控中心之間 可進(jìn)行實時遠(yuǎn)程通訊。
[0008] 所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，安裝在線路上的防結(jié)冰 防覆雪終端裝置計算測試出該線路的固有振動頻率，啟動防冰雪工作時，產(chǎn)生與輸電線路 的固有振動頻率相同的的機械振動作為外加激勵源，與輸電線路產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路 結(jié)冰或覆雪。
[0009] 所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，防結(jié)冰防覆雪系統(tǒng)監(jiān)測 到可能發(fā)生凍雨或下雪情況后，主動通知監(jiān)控中心，同時自動開啟防冰雪工作，并將其工作 狀態(tài)、現(xiàn)場采集參數(shù)、防冰雪處理情況實時反饋給監(jiān)控中心。
[0010] 所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，監(jiān)控中心匯總多點數(shù) 據(jù)，判斷凍雨或落雪發(fā)生的范圍、程度等，對包括不具有本系統(tǒng)終端的的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行預(yù) 警，并將相關(guān)數(shù)據(jù)保存作為歷史數(shù)據(jù)以便日后統(tǒng)計、分析、決策。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于： 區(qū)別于現(xiàn)有防冰方法最大的特點是，防冰裝置基于外激諧振原理，在監(jiān)測到可能出現(xiàn) 凍雨或落雪的情況后自動運行，利用外激諧振產(chǎn)生的機械振動作為外加激勵源，與輸電線 路產(chǎn)生諧振，有效防止輸電線路產(chǎn)生積雪或形成凍雨，而不是生成覆冰后再進(jìn)行除冰工作， 防冰過程中無大量的能量損失，可主動避免因輸電線路覆冰而引發(fā)的事故，保證架空輸電 線路的運行安全，給社會經(jīng)濟發(fā)展和人們的日常生活提供了保障，同時也為輸電線路覆冰 問題提出了一種由被動除冰到主動防冰的新思路。
[0012] 該方法實施過程中無移動作業(yè)，避免了由于越障操作而引起的裝置及線路故障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的防結(jié)冰防覆雪裝置工作的原理圖。
[0014] 圖中：1-防冰裝置，2-桿塔，3-輸電線路，4-對應(yīng)兩桿塔間跨距，5-監(jiān)控中心。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明： 本發(fā)明是一種利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，在已知兩桿塔間跨距 的的輸電線路上防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)并配合監(jiān)測中心（5)共同實現(xiàn)，防結(jié)冰防覆雪 終端裝置（1)在線監(jiān)測輸電線路（3)環(huán)境溫度、濕度及風(fēng)速，以判斷是否具有凍雨生成條 件，利用智能視頻監(jiān)測落雪程度，當(dāng)判斷發(fā)生凍雨或下雪時，防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)自 動運行，產(chǎn)生機械振動作為外加激勵源，與輸電線路（3)產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路（3)上結(jié) 冰或覆雪，從而實現(xiàn)輸電線路（3)的在線防冰雪功能，防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)和監(jiān)控中 心（5)之間可進(jìn)行實時遠(yuǎn)程通訊。
[0016] 防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)監(jiān)測到可能出現(xiàn)凍雨或落雪情況后，安裝在輸電線路 (3)上的防冰雪終端裝置（1)計算測試出該輸電線路（3)的固有振動頻率，啟動防冰雪工 作時，產(chǎn)生與輸電線路（3)的固有振動頻率相同的的機械振動作為外加激勵源，與輸電線路 (3)產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路（3)結(jié)冰或覆雪，實現(xiàn)智能化、高效率的在線防結(jié)冰防覆雪功 能。
[0017] 防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)監(jiān)測到可能發(fā)生凍雨或下雪情況后，主動通知監(jiān)控中 心（5)，同時自動開啟防冰雪工作，并將其工作狀態(tài)、現(xiàn)場采集參數(shù)、防冰雪處理情況實時反 饋給監(jiān)控中心。
[0018] 監(jiān)控中心（5)匯總多點數(shù)據(jù)，判斷凍雨或落雪發(fā)生的范圍、程度等，對包括未安裝 防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)的附近區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，通知有關(guān)部門作好預(yù)防準(zhǔn)備工作，并將相 關(guān)數(shù)據(jù)保存作為歷史數(shù)據(jù)以便日后統(tǒng)計、分析、決策。
[0019] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施實例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神 和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，利用安裝在線路上的防結(jié)冰防覆 雪終端裝置（1)和監(jiān)控中心（5)共同實現(xiàn)，其特征在于：該方法的工作原理是由安裝在輸 電線路（3)上的防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)在線監(jiān)測輸電線路（3)環(huán)境溫度、濕度及風(fēng)速， 以判斷是否具有凍雨生成條件，利用智能視頻監(jiān)測落雪程度，當(dāng)判斷發(fā)生凍雨或下雪時，防 結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)自動運行，產(chǎn)生機械振動作為外加激勵源，與輸電線路（3)產(chǎn)生諧 振，阻止輸電線路（3)上結(jié)冰或覆雪，從而實現(xiàn)輸電線路（3)的在線防冰雪功能，防結(jié)冰防 覆雪終端裝置（1)和監(jiān)控中心（5)之間可進(jìn)行實時遠(yuǎn)程通訊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，其特征在 于：安裝在線路上的防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)測試計算出該輸電線路（3)的固有振動頻 率，啟動防冰雪工作時，產(chǎn)生與輸電線路（3)的固有振動頻率相同的的機械振動作為外加激 勵源，與輸電線路（3)產(chǎn)生諧振，阻止輸電線路（3)結(jié)冰或覆雪。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，其特征 在于：防結(jié)冰防覆雪終端裝置（1)監(jiān)測到可能發(fā)生凍雨或下雪情況后，主動通知監(jiān)控中心 (6)，同時自動開啟防冰雪工作，并將其工作狀態(tài)、現(xiàn)場采集參數(shù)、防冰雪處理情況實時反饋 給監(jiān)控中心（5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用外激諧振的輸電線路在線防結(jié)冰防覆雪方法，其特征在 于：監(jiān)控中心（5)匯總多點數(shù)據(jù)，判斷凍雨或落雪發(fā)生的范圍、程度等，對包括未安裝防結(jié) 冰防覆雪終端裝置（1)的附近區(qū)域進(jìn)行預(yù)警，并將相關(guān)數(shù)據(jù)保存作為歷史數(shù)據(jù)以便日后統(tǒng) 計、分析、決策。
【文檔編號】H02G7/16GK104065016SQ201410344184
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】周封, 劉健, 王丙全, 王晨光, 郝婷, 崔博聞, 李偉力, 劉小可, 胡海濤, 安娜 申請人:哈爾濱理工大學(xué), 周封