技术特征：
1.双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其特征在于，其包括如下步骤：s1：建立模拟对象s11设定参数：在有限元软件中，设定若干组输电线路的结构参数和基本设计风速，其中，结构参数包括档距、高差、导线型号、初始张力；s12建立输电线路几何模型：在有限元软件中，利用步骤s11设定的参数，建立连续档档数大于等于4档的输电线路几何模型，包括导线、悬垂绝缘子串、耐张绝缘子串；s2：构建数据集s21计算随机风载荷：利用谐波合成法采用kaimal风速谱和davenport相干函数生成对应基本设计风速的随机风速时程，根据随机风速时程按照导线风荷载计算公式得到随机风载荷；s22施加随机风载荷：沿步骤s12建立的几何模型的导线方向每隔10米模拟一个风速点，每个风速点对应一段导线段，在各风速点上施加随机风载荷；s23：利用有限元软件数值模拟输电线路在随机风载荷下的风偏时程响应，从风偏时程响应中提取线路悬垂绝缘子串风偏角的均值和均方根值，根据均值和均方根值计算风偏角的统计值；构建数据集，并采用随机抽样方法将数据集划分为训练数据集和测试数据集；s3：构建风偏角预测模型基于随机森林算法，利用步骤s23划分的训练数据集，训练获得预测模型。2.根据权利要求1所述的双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其特征在于，对风偏角预测模型进行测试，即利用步骤s23的测试数据集对步骤s3训练完成的风偏角预测模型的泛化能力进行测试。3.根据权利要求1所述的双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其特征在于，步骤s23中，风偏角的统计值按下式计算：其中，是风偏角，是随机风载荷作用下风偏角的均值，δ为均方根值，μ为保证系数，我国规范规定的保证系数μ取值为2.2。4.根据权利要求1所述的双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其特征在于，在步骤s3中，构建的随机森林包含200棵决策树，决策树最大分裂特征数为8，即输入向量特征维数，而最小分裂样本数设置为2；采用bootstrap有放回的抽样方法得到200个训练子集，将每个训练子集分别用于决策树的生长；在预测时，每棵决策树给出一个预测结果，而最后随机森林输出的预测值取所有决策树结果的均值。5.根据权利要求2所述的双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其特征在于，对风偏角预测模型泛化能力的测试方法为：横坐标为利用数值模拟结果确定的测试数据集样本点的风偏角统计值，即模拟风偏角；纵坐标为预测模型在测试数据集对应样本点上的预测值，即预测风偏角；采用确定系数r2评价预测模型的预测表现；其中，系数r2的取值范围区间为[0,1]。
技术总结
本发明公开了一种双分裂线路悬垂绝缘子串风偏角预测模型的构建方法，其包括如下步骤：S1建立模拟对象，S2构建数据集，S3构建风偏角预测模型，基于随机森林算法，利用训练数据集训练获得预测模型。优点：相比于传统的风偏角计算方法，本发明给出的基于随机森林算法的悬垂绝缘子串风偏角预测模型，考虑了随机风载荷作用，且充分学习了不同参数组合下的复杂非线性关系，能够准确预测悬垂绝缘子串的风偏角，预测精度高，泛化能力强，使用便捷、高效，精度满足工程设计要求，有效用于杆塔绝缘间隙设计。计。计。
技术研发人员：牛格图 李孝林 席向东 严波 萨仁高娃 张前 李铎 王安 宋瑞军 阿如汗
受保护的技术使用者：内蒙古电力（集团）有限责任公司内蒙古电力经济技术研究院分公司
技术研发日：2022.04.21
技术公布日：2022/7/15