[发明专利]一种架空输电线路载流限值评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路实时最大载流量评估方法，尤其涉及一种架空输电线路实时最大载流量评估方法。

背景技术

我国目前处在一个电力系统高速发展的时期，一方面受到资金、土地、环保等诸多条件的限制使输电走廊征地难度加大，线路走廊越来越成为稀缺资源，新建线路越来越困难，对电网输送能力的充分利用急需进行深入研究；另一方面，在电力市场及转运出现后，输电能力不仅是电网的技术指标，也是反映电网输电容量的市场信号，对电力市场交易的顺利进行至关重要。

输电线路动态增容系统作为智能电网中智能输电线路技术支撑系统的重要部分，能在不新建线路、不突破现行技术规程规定的前提下，对导线运行状态(导线张力、弧垂、温度等)和气象条件(环境温度、日照、风速等)进行实时监测，以实时计算线路载流能力，从而保证输电线路在安全运行的基础上，最大限度地提高现有线路的输送能力。

现有动态增容系统主要通过导线温度传感器测量导线温度，结合风速、风向和环境温度的测量，评估输电线路载流量的大小。由于风速沿导线变化较大，造成导线温度沿线变化较大，所测取导线某一点的温度不能很好的代表导线的均温；另外，由温度传感器测取的温度是导线表面温度，与导线内部钢芯的温度也会有一定误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种架空输电线路载流限值评估方法，其能准确获取线路平均温度，进而准确评估线路实时最大载流量。

为了达到上述目的，本发明提供了一种架空输电线路载流限值评估方法，其包括步骤：

(1)采用放置于两座杆塔之间的架空导线最低点的可移动摄像头获取导线弧垂；

(2)根据获得的导线弧垂计算导线张力；

(3)根据导线张力、导线实时载流量以及环境风速，获得导线的实际温度；

(4)利用导线实际温度与获得的环境参数评估导线实时最大载流量。

本发明所述的架空输电线路载流限值评估方法，其利用可移动摄像头获取导线弧垂，进而计算得到导线张力，通过导线张力、导线实时载流量以及环境风速估算导线实际温度，进而利用该估算的导线实际温度与获得的环境参数评估导线实时最大载流量。该方法通过获取导线弧垂间接获得导线实际温度，其测温准确度远高于目前的直接由温度传感器读取方法，从而能准确评估线路实时最大载流量，解决作为智能电网中智能输电线路技术支撑系统的重要部分的输电线路动态增容系统的极其重要的数据准确性问题，对于电力输送安全高效和电力市场交易均意义重大。

进一步地，本发明所述的架空输电线路载流限值评估方法，其在所述步骤(1)中：在所述可移动摄像头的正下方放置一参照物P，并左右移动可移动摄像头以在两个不同的位置拍摄照片，根据下述公式获得所述导线弧垂f：

f＝h-d；

d=bf0(m+n)]]>

式中，h为导线的悬挂点高度，单位为m；d为导线最低点到地面的距离，单位为m；b为两次拍摄的镜头的光心位置之间的直线距离，单位为m；f₀为焦距，单位为m；m+n为两个参照物投影的视差，单位为m。

上述方法利用小孔成像模型简化测距问题，将三维场景映射为二维图像。由于物距远大于相距，可以用焦距近似等于相距处理；由于导线很长，而摄像头移动距离很短，则可近似认为两次拍摄时摄像头光轴平行，且与地面距离均为距离d。根据相似三角形原理，可以得出导线最低点(即光心所在视平面)到地面的距离用导线的悬挂点高度h减去最低点对地距离d，即可得到导线档距中央的弧垂f，即f＝h-d。

进一步地，本发明所述的架空输电线路载流限值评估方法，其在所述步骤(2)中：根据下述公式获得导线张力F(忽略导线的风偏效应)：