[发明专利]电网输电线路预警系统及方法

说明书

本发明提供了一种电网输电线路预警系统及方法，涉及输电线路预警技术领域的技术领域，包括依次相连的信息采集单元、数据处理单元和远程监控终端，信息采集单元用于采集输电线路的电流；数据处理单元用于根据电流计算雷击或短路时输电线路的瞬态温升及热应力引起的瞬态形变位移；远程监控终端用于根据瞬态温升和热应力引起的瞬态形变位移对输电线路进行预警。本发明能够对输电线路覆冰及雷击或短路时产生的瞬态温升及热应力进行监测和预警，准确性高，工作效率高，实时性强，从而确保输电线路的正常运行，保障电力系统的运行安全。

技术领域

本发明涉及输电线路预警技术领域，尤其是涉及一种电网输电线路预警系统及方法。

背景技术

随着工业生产力的发展，长距离的输电线路出现的越来越频繁，所以，野外输电线路的安全就变得越加重要了。对野外线路的导线安全威胁最大的是导线表面覆冰和导线遭遇雷击。由于输电线路遭遇雷击或短路时会产生瞬时较大电流，强大的电流会产生大量的热及热应力，线路覆冰也会造成线路应力载荷大大增加。而目前在进行故障预警时，覆冰时产生的应力和雷击或短路时的热应力是分开计算的，而由于线路的电磁-温度-结构场具有极大的非线性，特别是结构场中的线路应力计算，不仅受到覆冰重力载荷的影响，还受到线路温升及电磁场的影响，因此分开计算会大大增加计算的误差和复杂程度，严重影响预警的可靠性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电网输电线路预警系统及方法，能够对输电线路覆冰及雷击或短路时产生的温升及热应力进行监测和预警，准确性高，工作效率高，实时性强，从而确保输电线路的正常运行，保障电力系统的运行安全。

第一方面，本发明实施例提供了一种电网输电线路预警系统，

包括依次相连的信息采集单元、数据处理单元和远程监控终端，

所述信息采集单元用于采集输电线路的电流；

所述数据处理单元用于根据所述电流计算雷击或短路时输电线路的瞬态温升及热应力引起的瞬态形变位移；

所述远程监控终端用于根据所述瞬态温升和所述瞬态形变位移对所述输电线路进行预警。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述数据处理单元包括数据输入模块、数据计算模块和无线通信模块，所述数据输入模块与所述信息采集单元连接，所述数据计算模块与所述数据输入模块连接，所述无线通信模块与所述数据计算模块连接，所述无线通信模块还与所述远程监控终端进行无线通信；

所述数据输入模块用于接收信息采集单元采集的输电线路的电流，并发送至数据计算模块；

所述数据计算模块用于根据所述电流计算雷击或短路时输电线路的瞬态温升及热应力引起的瞬态形变位移；

所述无线通信模块用于将所述瞬态温升和所述瞬态形变位移发送至远程监控终端。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述数据计算模块包括电磁模块、瞬态温升模块和瞬态结构模块；所述电磁模块分别与所述数据输入模块、所述瞬态温升模块和所述瞬态结构模块连接，所述瞬态温升模块与所述瞬态结构模块连接；

所述电磁模块用于将所述电流作为激励源，通过有限元分析对输电线路电磁场进行实时分析，计算电磁力和电磁损耗；

所述瞬态温升模块用于根据所述电磁损耗计算雷击或短路时刻输电线路瞬态温升；

所述瞬态结构模块用于根据所述电磁力和所述瞬态温升计算输电线路雷击或短路时的温升及热应力引起的瞬态形变位移。