一种风电场架空电力线路舞动监测方法与流程

本发明涉及电力线路舞动检测，具体而言，涉及一种风电场架空电力线路舞动监测方法。

背景技术：

1、随着风电场的发展，在风电场中，电力线路也面临着许多故障风险，尤其面临强风、低温等恶劣天气的时候。

2、如今，风电场的架空电力线路主要故障包括有电力线路舞动等，强风载荷激励产生的强振动，会加剧线路结构和金具的疲劳损伤，尤其是当导线覆冰时产生的大范围舞动，导致了相间短路、导/地线断裂和加剧了结构的疲劳损伤或钢结构变形，甚至直接短线或者倒塔。线路舞动带来架空线波浪式起伏运动容易引起相间导线对地线的闪络，造成金具的损坏以及线路的跳闸停电，甚至产生拉断导线、破坏地基、拉倒杆塔等重大事故。仅我国自1957年开始记载线路舞动事故以来，就有上百例因线路舞动造成的线路跳闸和线路损坏；在国外，加拿大、美国、日本等国家也都发生了大量的线路舞动事故。为了保护电力线路需要对其舞动情况进行监测，但是肉眼监测很容易疲劳，由于疲倦、视觉差等因素观测结果也不准确。

3、实时对输电的电力线路的运行状态进行智能化监测，尤其是对电力线路的舞动情况进行监测，有助于在风、冰、雷等常见恶劣条件发生后，即时发现电力线路出现的异常情况，进而辅助后续对故障点的精准定位及故障原因的进一步分析。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其目的是对电力线路的舞动情况进行智能化监测以便即时发现电力线路出现的异常情况。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、一种风电场架空电力线路舞动监测方法，包括：

4、对电力线路环境进行气温监测和风力监测，若气温低于低温阈值和/或风力大于风力阈值，则持续对电力线路舞动进行监测，若气温高于低温阈值且风力小于风力阈值，则周期性对电力线路舞动进行监测；

5、对电力线路舞动进行监测的方法包括以下步骤：

6、对电力线路进行振动监测，当振动异常即振动幅度超过振动幅度阈值和/或振动频率超过频率阈值的时候进行关键点运动轨迹监测；

7、对电力线路上的关键点的进行关键点运动轨迹分析。

8、优选地，所述气温监测的方法为在电力杆塔上设置温度传感器，所述风力监测的方法为在电力杆塔上设置风力传感器。

9、优选地，所述周期性对电力线路舞动进行监测时，监测的周期为6-12小时，每次监测的时长为持续0.5-1小时。

10、优选地，所述振动监测的方法为在电力线路上设置振动传感器，通过振动传感器获取电力线路的振动幅度和振动频率。

11、优选地，所述关键点运动轨迹监测的方法包括以下步骤：

12、在电力线路的中央设置标志点；

13、采用摄像装置捕捉标志点的运动轨迹。

14、优选地，所述标志点的颜色设置为红色，所述摄像装置采用红外摄像装置；

15、所述摄像装置安装在电力杆塔上，摄像装置的镜头朝向所述标志点。

16、优选地，所述捕捉标志点的运动轨迹的方法为：

17、设定帧抽取频率和帧抽取时长；

18、在所述帧抽取时长内，按照所述帧抽取频率从所述摄像装置的拍摄结果中提取帧；

19、捕捉每个帧里的所述标志点在全局坐标系中的位置，并将所述标志点保留在所述全局坐标系对应位置；

20、全局坐标系的x轴水平且垂直静止状态的电力线路，全局坐标系的z轴竖直设置且垂直于与x轴，全局坐标系的y轴水平设置且平行于静止状态的电力线路；

21、依照时间顺序依次连接每个标志点，形成运动轨迹。

22、优选地，所述对电力线路上的关键点的进行关键点运动轨迹分析的方法包括：

23、获取所述关键点运动轨迹的总长度，判断关键点运动轨迹的总长度是否超过长度阈值；

24、若所述关键点运动轨迹的总长度未超过长度阈值则不做操作；

25、若所述关键点运动轨迹的总长度超过长度阈值，则分别获取所述运动轨迹的x轴方向最大跨度、y轴方向最大跨度和z轴方向最大跨度；

26、所述x轴方向最大跨度、y轴方向最大跨度和z轴方向最大跨度中任意一个超过跨度阈值，判断为直线往复运动轨迹；

27、所述x轴方向最大跨度、y轴方向最大跨度和z轴方向最大跨度中任意2个超过跨度阈值，且两个最大跨度的差值小于差值阈值，判断为圆形轨迹；

28、所述x轴方向最大跨度、y轴方向最大跨度和z轴方向最大跨度中任意2个超过跨度阈值，且两个最大跨度的差值打于差值阈值，判断为椭圆形轨迹；

29、所述x轴方向最大跨度、y轴方向最大跨度和z轴方向最大跨度均超过跨度阈值，判断为无规则轨迹。

30、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

31、本发明仅在易于造成电力线路舞动的大风/低温天气对电力线路的舞动情况进行长时间持续监测，节约计算成本和监测设备的电力消耗；

32、本发明仅在易于造成电力线路舞动的大风/低温天气以外对电力线路的舞动情况进行周期性监测，进一步防止其他情况发生舞动意外，综合来说对电力线路进行了全面、可靠的监测；

33、本发明先对电力线路进行振动监测，从振动监测可以判断出电力线路是否可能存在舞动，在振动结果正常时候不做电力线路舞动的分析，同样可以节约了计算成本和监测设备的电力消耗；

34、本发明采用一个关键点进行轨迹监测来代表电力线路的舞动，简化了计算方式，且可以准确代表舞动轨迹，得到的电力线路舞动轨迹分析结果快速且精准；

35、本发明可以估算出电力线路的舞动方式，方便后续工作根据舞动方式推测造成舞动的原因，无需用肉眼观察；

36、本实施例方法简单，易于计算，相关设备都较为便宜且容易安装到现场。

技术特征：

1.一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于：所述气温监测的方法为在电力杆塔上设置温度传感器，所述风力监测的方法为在电力杆塔上设置风力传感器。

3.根据权利要求1所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于：所述周期性对电力线路舞动进行监测时，监测的周期为6-12小时，每次监测的时长为持续0.5-1小时。

4.根据权利要求1所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于：所述振动监测的方法为在电力线路上设置振动传感器，通过振动传感器获取电力线路的振动幅度和振动频率。

5.根据权利要求1所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于，所述关键点运动轨迹监测的方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于，所述标志点的颜色设置为红色，所述摄像装置采用红外摄像装置；

7.根据权利要求6所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于，所述捕捉标志点的运动轨迹的方法为：

8.根据权利要求7所述的一种风电场架空电力线路舞动监测方法，其特征在于，所述对电力线路上的关键点的进行关键点运动轨迹分析的方法包括：

技术总结
本发明提供了一种风电场架空电力线路舞动监测方法，涉及电力线路舞动检测技术领域，其目的是对电力线路的舞动情况进行智能化监测以便即时发现电力线路出现的异常情况，包括对电力线路环境进行气温监测和风力监测，若气温低于低温阈值和/或风力大于风力阈值，则持续对电力线路舞动进行监测，若气温高于低温阈值且风力小于风力阈值，则周期性对电力线路舞动进行监测；对电力线路舞动进行监测的方法包括以下步骤：对电力线路进行振动监测，当振动幅度超过振动幅度阈值和/或振动频率超过频率阈值的时候进行关键点运动轨迹监测；对电力线路上的关键点的进行关键点运动轨迹分析。本发明具有过程简单、监测准确的优点。

技术研发人员：王立涛,付雷兵,李杰,高云飞,赵一栋,李翰
受保护的技术使用者：华能定边新能源发电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14