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专利号: 201210330175X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多元物理量数学模型的输电线路覆冰预测方法,其特征在于:所述预测方法包括如下步骤:(1)采用温湿度传感器、风力传感器获取当前时刻的温湿度及风力气象参数;

(2)分别判断当前各气象数据是否满足覆冰条件,即:温度-8~0℃,湿度90%RH以上,风速2~7m/s,若满足条件则转到(3),否则进入下一次采样周期,即返回到(1);

(3)通过张力传感器获得的数据值与初始值做比较,若 说明导线有覆冰,转到步骤(4),否则返回到(1);

(4)通过地面终端获取当前环境气压值,计算覆冰厚度r,计算公式如下:单位覆冰厚度Δr表示为:

3

其中,V是风速,单位为m/s,W是空气中的液态水含量,单位为g/m,P是降雨强度,单

3 3

位为mm/h,ρ0是水的密度,单位为g/cm ,ρi是该处覆冰的密度,单位为g/cm ,t是降雨时间,单位为s;在具体运算时需要将各单位换算成国际标准单位,所以计算结果Δr的单位为m;

b

W=aP,其中a,b是常数,将降雨强度P与湿度转换,P满足如下关系:3

其中,q为比湿,p为气压,单位是MPa,ρ0是水的密度,单位是g/cm ,g为重力加速度,2

单位是m/s, 为地面气压,单位是MPa;

比湿q根据水汽压e,单位是hPa计算出来,它和水汽压的关系为:式中, μv,μd分别为水汽和干空气的平均摩尔质量;

采用湿度传感器得到的湿度值是一个相对湿度,其表达式为:其中,E为同一温度下的饱和水汽压,单位是hPa;

结合公式(7)-(10),得到单位覆冰厚度Δr关于时间t、温度T、风速V和气压p的表达式:Δr=f(t,T,V,p) (11)将公式(11)转化为微分形式,两边积分可得到公式(13);

(5)通过覆冰厚度和温湿度计算任意时刻ti导线的综合比载g5,计算公式为:其中,g4为水平比载,g3为垂直比载;

其中,g1为导线比载,g2为覆冰比载,g为重力加速度,w为导线覆冰前的单位长度质3

量,单位是kg/m,ρi是该处覆冰的密度,单位是g/cm ,r0为导线的半径,单位是mm,A为导2

线横截面积,单位是mm;

其中,Kz是风压高度变化系数,α是风速不均匀系数,C是风载体型系数;

(6)通过综合比载g5得到电力线档距端点处的轴向应力σx,令σx=σmax,计算断裂剩余时间t,并发出预警信号。