(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210821319.5 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 国网四川省电力公司电力科 学研究 院 地址 610000 四川省成 都市高新区锦晖西 二街16号 (72)发明人 吴天宝　刘益岑　彭旭　庄杰　 蒋迪　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 喻英 (51)Int.Cl. G01B 21/08(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估 计方法及装置 (57)摘要 本发明公开了基于时间序列迭代的输电线 路覆冰厚度估计方法及装置， 涉及输电线路监测 技术领域。 该方法包括： 获取输电线路覆冰前后 对悬垂绝缘子串的相关数据； 根据所述相关数 据， 基于时间序列迭代更新覆冰后拉力传感器承 受的左右两侧输电线路的等效线密度； 根据所述 等效线密度， 采用覆冰厚度计算模型， 获得相邻 两次测量的覆冰厚度变化值； 根据所述相邻两次 测量的覆冰厚度变化值， 计算覆冰总厚度。 本发 明只需要获取各时刻悬垂绝缘子串的拉力、 悬垂 绝缘子串的风偏角以及导线的初始线密度和半 径即可获得一个估计覆冰厚度的效果良好的模 型； 本发明数学推导更加严谨、 参数变量少、 计算 简单且适用性强， 且提高了覆冰厚度估计精准 度。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115112068 A 2022.09.27 CN 115112068 A 1.基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 获取输电线路覆冰前后对悬垂绝 缘子串的相关数据； 根据所述相关数据， 基于时间序列迭代更新覆冰后拉力传感器承受 的左右两侧输电线 路的等效线密度； 根据所述 等效线密度， 采用覆冰厚度计算模型， 获得相邻两次测量的覆冰厚度变化 值； 根据所述相邻两次测量的覆冰厚度变化 值， 计算覆冰总厚度。 2.根据权利要求1所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述相关数据包括输电线路覆冰前对悬垂绝缘子串的拉力、 输电线路覆冰后对悬垂绝 缘子串的拉力、 覆冰前 悬垂绝缘子串的风偏角和覆冰后悬垂绝 缘子串的风偏角。 3.根据权利要求1所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述覆冰总厚度的计算公式为： D＝D1+D2+…+Dn 其中， D为第n时刻的覆冰总厚度， Dn为从第n‑1时刻到n时刻的覆冰厚度变化 值。 4.根据权利要求3所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述第n时刻的覆冰总厚度是由前面所有相邻时刻的覆冰厚度变化 量迭代获得。 5.根据权利要求1所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述覆冰厚度计算模型的表达式为： 其中， Dn为从第n‑1时刻到n时刻的覆冰厚度变化值； Rn‑1为n‑1时刻覆冰和线路的总半 径， ΔFn为覆冰前后时刻的拉力变化量， Fn‑1为n‑1时刻的拉力， 为n‑1时刻的风偏角， σn‑1为n‑1时刻覆冰和线路的等效线密度， ρ 为覆冰密度。 6.根据权利要求5所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 输电线路的初始导线线密度、 输电线路的初始导线半径和覆冰密度均是通过输电线路 台账获得； 其中， 输电线路的初始导线 线密度表示 为σ0， 输电线路的初始导线半径 表示为R0。 7.根据权利要求5所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述覆冰厚度计算模型的建立 步骤为： 在覆冰发生的n时刻， 构建覆冰线路的力学模型； 根据所述覆冰线路的力学模型， 在覆冰发生的n ‑1时刻， 对悬垂绝缘子串的拉力值等于 覆冰+线路的等效密度与线路长度的乘积， 作为第一表达式； 根据假设n时刻拉力传感器承受的左右两侧输电线路重量的长度的变化量等于零， 获 得在n时刻的前后时刻拉力变化 量， 作为第二表达式； 在覆冰发生的n时刻， 将第一表达式和第二表达式联立求解并进行化简， 得到第n时刻 的覆冰厚度变化 值。 8.根据权利要求1所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述的基于时间序列迭代更新覆冰后拉力 传感器承受的左右两侧输电线路的总长度和 等效线密度； 具体为： 基于时间序列迭代更新覆冰后拉力传感器承受 的左右两侧输电线路的总长度和 覆冰+权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115112068 A 2线路的等效线密度。 9.基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计装置， 其特征在于， 该装置支持如权利 要求1至8中任一所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法； 该装置包括： 获取单元， 用于获取输电线路覆冰前后对悬垂绝缘子串的相关数据； 所述相关数据包 括输电线路覆冰前对悬垂绝缘子串的拉力、 输电线路覆冰后对悬垂绝缘子串的拉力、 覆冰 前悬垂绝缘子串的风偏角和覆冰后悬垂绝 缘子串的风偏角； 迭代更新单元， 用于根据所述相关数据， 基于时间序列迭代更新覆冰后拉力传感器承 受的左右两侧输电线路的等效线密度； 相邻覆冰厚度变化值计算单元， 用于根据 所述等效线密度， 采用覆冰厚度计算模型， 获 得相邻两次测量的覆冰厚度变化 值； 覆冰总厚度计算单元， 用于根据所述相邻两次测量的覆冰厚度变化值， 计算覆冰总厚 度。 10.根据权利要求9所述的基于时间序列迭代的输电线路覆冰厚度估计方法， 其特征在 于， 所述覆冰总厚度的计算公式为： D＝D1+D2+…+Dn 其中， D为第n时刻的覆冰总厚度， Dn为从第n‑1时刻到n时刻的覆冰厚度变化 值； 所述第n时刻的覆冰总厚度是由前面所有相邻时刻的覆冰厚度变化 量迭代获得。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115112068 A 3