申请/专利权人：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司

申请日：2024-03-29

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN117970184B

主分类号：G01R31/52

分类号：G01R31/52;G01R31/56;G01R19/17;G01R22/06;G01S19/42;G01D21/02;H02J13/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2024.05.21#实质审查的生效;2024.05.03#公开

摘要：本发明提供输电线路杆塔雷电泄流通道状态监测系统及方法，属于输电线路杆塔技术领域，包括站点定位模块、信息采集模块、动态监测模块、数据储存模块、样本比对模块、中央数据处理模块、特征收集单元和监测终端，所述站点定位模块包括GPS卫星导航定位仪，用于定位预设监测范围内的输电线路杆塔的精确位置，同时定位该预设监测范围内所需用电的用户，所述信息采集模块用于采集预设范围内所有用电用户的日均用电量。本发明通过收集预设监测范围内的用电户数用电量，同时通过获取预设范围内的地形地势，并通过获取环境温度、日照和风速等数据信息，提高了对输电线路杆塔雷电泄流状态监测的有效性和可靠性。

主权项：1.输电线路杆塔雷电泄流通道状态监测系统，其特征在于，包括站点定位模块、信息采集模块、动态监测模块、数据储存模块、样本比对模块、中央数据处理模块、特征收集单元和监测终端；所述站点定位模块包括GPS卫星导航定位仪，用于定位预设监测范围内的输电线路杆塔的精确位置，同时定位该预设监测范围内所需用电的用户；所述信息采集模块用于采集预设范围内所有用电用户的日均用电量，同时采集预设范围内在夏、秋两季的雷雨天气频率和过去同季节的历史天气数据；所述动态监测模块包括安装于杆塔上的CCD摄像机、电流传感器和温度计，以及地面上对应使用的湿度仪和风速传感器，用于对输电线路的运行状态和气象条件进行监测，同时对输电线路杆塔接地处的雷电流波形、雷击时间、绝缘子闪络续流电流进行采集；采用pi＝11+ist标准式对预设区域对象的各年及平均年雷电流幅值累积概率曲线进行拟合，得到区域对象遭受雷电流袭击的时间和雷电流大小；其中，i代表同一年内不同输电线路杆塔的雷电流幅值，pi表示不同年份的总雷电流幅值的变化值，所述变化值包括不同年份中，总雷电流幅值最大值的变化值和最小值的变化值，s表示不同地势的区域在遭受雷击时的平均雷电流值，t表示不同地势的区域在遭受雷击时的时长；所述样本比对模块用于生成数据模型，以每次筛选后的输电线路的运行状态、气象条件和雷电流波形、雷击时间、绝缘子闪络续流电流为基础数据生成，所述基础数据包括在预设监测范围内所属气象条件下出现的雷电概率，并将基础数据按照较低风险、中等风险和高风险为顺序进行排序，同时比对输电线路杆塔的雷电泄流状态在预设时间段内的历史数据，并对历史数据进行筛选；预设雷电流波形和绝缘子闪络续流电流数值，并以两者的数值为基础设定输电线路杆塔的雷击时长、输电线路的运行状态和对应的气象条件，并通过将输电线路的运行状态分为若干组运行指标，同时将若干组所述运行指标中的非数值数据转换为数值数据，并计算出相应的雷电流波形，根据下列公式计算得出： ；式中，是所预设的雷电流波形的正常向量，是所预设的绝缘子闪络续流电流低于和或高于雷电流波形的偏置项，是所预设的每个参考样本的特征向量，同时以三者为基础预设一个风险阈值，并据此计算出该风险阈值超出参考样本数值的概率，为所预设的每个参考样本中的特征向量的均值，为每个偏置项中最接近雷电流波形的正常向量值，代表雷电流波形每次预设的不同正常向量值；所述数据储存模块用于储存所述站点定位模块、所述信息采集模块和所述动态监测模块所获取的信息；所述中央数据处理模块用于获取数据模型中较低风险、中等风险和高风险的电流A和电压V数据，使用获取的电流A和电压V数据，计算实时功率KW，并分别于较低风险、中等风险和高风险情况下采集实时功率KW的平均值，同时将与实时功率KW的平均值所对应的电流A和电压V数据汇总，并形成数据包；所述特征收集单元用于对筛选后的雷电泄流状态在预设时间段内的历史数据进行特征提取，提取的特征包括历史数据中影响雷电泄流的因素，以及预设范围内的用电量、气象条件和输电线路的运行状态在相对应时刻的误差值，并将对应的历史数据所提取出的特征作为参考样本；所述监测终端用于记录与预设范围内所需监测采集的输电线路杆塔匹配的通信基站数和方位，并接收采集监测点上传的现场数据，同时进行后台数据更新；当任一个采集监测点的现场数据更新时长超出预设的风险阈值时，则向该预设范围内对应的通信基站和或通信基站运营方发起通信基站状态信息获取请求。

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