[发明专利]用于电力线弧垂计算的悬挂曲线模型判定方法

说明书

技术领域

本发明属于电力设备安装与维护技术领域，尤其涉及一种用于电力线弧垂计算的悬挂曲线模型判定方法。

背景技术

电力线弧垂是输电线路设计和运行的重要指标，关系到输电线路的运行安全。弧垂过大不但限制线路的输送能力，还容易造成接地短路事故，为了确保输电线路和被跨越设备的安全运行需要对弧垂进行校验或实时监测。

目前，有一些弧垂在线监测装置的发明，但都还没有应用到工程实践中。而图像处理技术有着精确、高效的优良特性，所以基于图像处理的电力线弧垂计算方法已成为研究热点。

但是，由于电力线弧垂大小受杆塔间距离、导线应力、传输容量、大气温度、风、导线覆冰等众多因素影响，得到电力线的图片后，在弧垂计算时不能立即判断出电力线满足哪一种悬挂曲线模型，常规的方法是直接随机假定所研究的电力线符合某种悬挂曲线模型，这种简单而随机选取的模型并不是电力线精确满足的模型，从而给弧垂计算带来误差。

发明内容

本发明的目的在于，针对目前电力线弧垂计算时随机设定电力线弧垂满足的悬挂曲线模型，进而导致弧垂计算不准确的问题，提出一种用于电力线弧垂计算的悬挂曲线模型判定方法。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种用于电力线弧垂计算的悬挂曲线模型判定方法，其特征是所述判定方法包括：

步骤1：获取电力线图像；

步骤2：提取电力线图像特征，形成电力线特征点集；

步骤3：在电力线特征点集中选择用于弧垂计算的单根电力线的特征点集；

步骤4：在所述单根电力线的特征点集中，确定所述单根电力线的两个端点，并计算连接所述两个端点的直线的斜率k；

步骤5：计算以k为斜率的直线与所述单根电力线的切点坐标(h，l)；其中，h为切点的横坐标，l为切点的纵坐标；

步骤6：根据切点坐标(h，l)计算悬挂曲线模型参数其中，σ₀是悬挂曲线最低点的应力，γ是电力线比载；

步骤7：根据悬挂曲线模型参数分别确定悬链线曲线、斜抛物线曲线和平抛物线曲线；

步骤8：分别计算所述单根电力线与悬链线曲线、斜抛物线曲线和平抛物线曲线之间的Hausdorff距离，取Hausdorff距离最小的曲线所对应的模型作为电力线满足的悬挂曲线模型。

所述根据切点坐标(h，l)计算悬挂曲线模型参数具体是：

(1)根据公式hl*[acosh(1+k2)-x]+ex+e-x2-1+k2=0]]>计算x的值；

(2)根据方程计算参数其中，acosh是反双曲余弦函数。

所述确定悬链线曲线利用公式其中，ch是双曲余弦函数，L是相邻两根杆塔之间的距离。

所述确定斜抛物线曲线利用公式其中，tan是正切函数，L是相邻两根杆塔之间的距离，β是相邻两根杆塔之间的高差角。

所述确定平抛物线曲线利用公式其中，tan是正切函数，L是相邻两根杆塔之间的距离，β是相邻两根杆塔之间的高差角。

本发明通过Hausdorff距离来度量电力线与悬挂曲线之间的相似性，其计算量小且计算精度高，进而提高了电力线弧垂计算的精度。

附图说明

图1是本发明提供的判定方法流程图；

图2是提取出的单根电力线示意图；

图3是根据悬挂曲线模型参数确定的悬链线曲线；