[发明专利]一种架空电缆风摆监测方法、装置、系统及存储介质

说明书

本发明涉及一种架空电缆风摆监测方法、装置、系统及存储介质，该方法包括：获取待测摆动波长、参考摆动波长以及第一风摆次数；根据待测摆动波长和参考摆动波长，分别确定对应周期性变化的待测幅度和预设摆动幅度；确定待测幅度和预设摆动幅度之间的幅度比值，并根据第一风摆次数和幅度比值进行预警。本发明将整个输电电缆抽象成单摆，将覆冰、风偏的影响转换成对输电线路重心位置的改变，以此利用光纤光栅应力传感器的波长周期信号，记录绝缘子芯棒的应力波动，监测输电线路风偏的次数以及风偏的幅度，计算输电电缆的覆冰情况，结合多方面因素快速准确完成预警。

技术领域

本发明涉及输电线路监测技术领域，尤其涉及一种架空电缆风摆监测方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

高压架空电缆在外界风力的作用下会发生风摆现象，反复扭摆运动往往导致绞合导线在与绝缘子连接处发生松股、导线疲劳损伤甚至断股情况，尤其是在输电线路结冰、风级较高时，导线风阻面积变大、所受风力变强，导线风摆情况加剧时，上述事故极易发生，这严重威胁着电网的安全稳定运行。

而造成与绝缘子连接处的绞合电缆松股、导线屈服疲劳甚至断股情况的原因在于架空电缆的往复摆动，导致绞合电缆与绝缘子的连接处承受反复的扭转运动，造成绞合电缆连接处金属材料的疲劳损伤，疲劳损伤初期往往表现绞合电缆的松股现象，引起绞合电缆抗拉强度较低；随着材料疲劳损伤进一步加大，造成绞合电缆断股现象，进而发生电缆断裂事故。材料疲劳损伤程度与反复的扭转运动次数以及扭转幅度密切相关。在反复的扭转运动作用下，绞合缆与绝缘子的连接处金属材料承受交变的剪切应力作用，局部高应力区形成微小裂纹，随着扭转运动次数增多，微小裂纹逐渐扩展，进一步发生断股甚至断缆情况。当然风摆程度不同引起反复的扭转程度也不同，大幅度扭转运动对电缆形成更大的交变剪切负作用，则少量次数扭转累积也会造成断股情况的发生。风摆现象极易发生在严冬气候环境下，架空电缆出现覆冰，架空电缆与绝缘子连接处承受拉力增加，而电缆覆冰增加导线风阻面积，在风力作用下导线风摆幅度加大，多重因素将加剧连接处金属材料疲劳恶化。综上，如何高效地预警风摆运动对电缆与绝缘子连接处的危害程度是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种架空电缆风摆监测方法、装置、系统及存储介质，用以解决如何高效地预警风摆运动对电缆与绝缘子连接处的危害程度的问题。

本发明提供一种架空电缆风摆监测方法，包括：

获取待测摆动波长、参考摆动波长以及第一风摆次数，其中，架空电缆以两头绝缘端子为固定支点，所述绝缘端子的芯棒上设置有光纤光栅，所述待测摆动波长和所述参考摆动波长分别为所述架空电缆在以任意条件和预设条件下监测到的光栅中心波长，所述第一风摆次数为所述架空电缆在以所述预设条件下摆动时的摆动次数；

根据所述待测摆动波长和所述参考摆动波长，分别确定对应周期性变化的待测幅度和预设摆动幅度；

确定所述待测幅度和所述预设摆动幅度之间的幅度比值，并根据所述第一风摆次数和所述幅度比值进行预警。

进一步地，所述预设条件包括：所述架空电缆受到预设强度侧风作用时发生一般风摆。

进一步地，所述确定所述待测幅度和所述预设摆动幅度之间的幅度比值，并根据所述第一风摆次数和所述幅度比值进行预警包括：

根据所述待测幅度和所述预设摆动幅度的比值，确定所述幅度比值；

根据所述第一风摆次数和所述幅度比值的乘积，确定所述待测摆动波长对应的第二风摆次数；

根据所述第二风摆次数进行预警。

进一步地，所述预设条件包括：所述架空电缆在无覆冰状态时发生一般风摆。

进一步地，所述确定所述待测幅度和所述预设摆动幅度之间的幅度比值，并根据所述第一风摆次数和所述幅度比值进行预警包括：