本發(fā)明屬于電網(wǎng)安全與維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法。

背景技術(shù)：

弧垂是輸電線路運(yùn)行維護(hù)的重要參數(shù)，關(guān)系到電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，因此，線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行中弧垂的大小必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。但由于輸電線路會(huì)受到線路負(fù)荷和環(huán)境溫度的影響，線路的弧垂會(huì)不斷變化。例如：線路增容會(huì)引起導(dǎo)線溫度升高，導(dǎo)致導(dǎo)線伸長、弧垂增大；導(dǎo)線覆冰會(huì)加大線路比載，導(dǎo)致弧垂增大。這些因素都有可能形成事故隱患，因此，有必要對(duì)弧垂進(jìn)行校驗(yàn)和監(jiān)測，以確保線路的正常運(yùn)行及被跨越物體的安全。

輸電線路弧垂監(jiān)測的相關(guān)研究在國內(nèi)外的公開報(bào)道比較多，如人工巡檢法、圖像處理監(jiān)測法、直升機(jī)線路巡檢、gps定位測距監(jiān)測法、稱重法、溫度測量法等技術(shù)已廣泛應(yīng)用在實(shí)際的監(jiān)測中，但這些方法仍存在不足，在實(shí)際運(yùn)用過程中存在很多問題，如由于線路處于荒野及跨距大等，人工巡檢法存在安全隱患且實(shí)時(shí)性差；圖像處理法易受外界及天氣影響，直升機(jī)巡檢拍攝的圖片仍需人眼識(shí)別、效率較低等。因此需要深入研究新的弧垂監(jiān)測方法，彌補(bǔ)現(xiàn)有方法的不足。輸電線路弧垂的變化最終都表現(xiàn)在其離地高度的變化上。隨著弧垂離地高度的變化，地面場強(qiáng)會(huì)隨之變化，因此可利用地面場強(qiáng)測量技術(shù)得到場強(qiáng)信息，從而反演出弧垂，通過較少的場強(qiáng)參數(shù)，無需改動(dòng)線路即可得到比較精確的弧垂值，且不易受到周圍環(huán)境、氣象等條件的影響，但現(xiàn)有技術(shù)中沒有能夠通過地面場強(qiáng)反演輸電線路弧垂的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法，該方法能夠基于輸電線路下地面場強(qiáng)信息反演輸電線路的弧垂。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法包括以下步驟：

1)測量若干正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)，再將正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)作為地面場強(qiáng)樣本，再將各地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)的正常情況下輸電線路的弧垂作為禁忌搜索算法的可行解，然后通過各地面場強(qiáng)樣本及其對(duì)應(yīng)的禁忌搜索算法的可行解構(gòu)建禁忌表；

2)獲取實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)，再將實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中的地面場強(qiáng)樣本進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中任一地面場強(qiáng)樣本之間的誤差小于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則將該地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)禁忌搜索算法的可行解作為搜索的最優(yōu)解，并將該搜索的最優(yōu)解作為實(shí)際輸電線路的弧垂；當(dāng)實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中各地面場強(qiáng)樣本之間的誤差均大于預(yù)設(shè)值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟3)；

3)將禁忌表中禁忌搜索算法的可行解通過移動(dòng)函數(shù)進(jìn)行變化，產(chǎn)生若干禁忌搜索算法可行解的鄰域解，并將產(chǎn)生的禁忌搜索算法可行解的鄰域解作為候選解，再通過所述候選解對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟2)。

步驟3)中通過所述候選解對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟2)的具體操作為：

3a)通過藐視準(zhǔn)則對(duì)各候選解進(jìn)行判斷，當(dāng)候選解滿足藐視規(guī)則時(shí)，則將該候選解以及對(duì)應(yīng)的地面場強(qiáng)加入到禁忌表中，再轉(zhuǎn)至步驟2)；當(dāng)候選解不滿足藐視規(guī)則時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟3b)；

3b)將各候選解中禁忌表之外的候選解及其對(duì)應(yīng)的地面場強(qiáng)加入到禁忌表中，然后轉(zhuǎn)至步驟2)中。

移動(dòng)函數(shù)的表達(dá)式為：

xnew＝x+k*δx

其中，k＝±1,±2...，xnew為禁忌表中禁忌搜索算法的可行解x的鄰域解，δx為移動(dòng)單位，δx為關(guān)于移動(dòng)次數(shù)n的函數(shù)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法在具體操作時(shí)，通過正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)以及對(duì)應(yīng)的弧垂作為禁忌搜索算法的可行解及其對(duì)應(yīng)的地面場強(qiáng)樣本構(gòu)建禁忌表，再比對(duì)實(shí)際輸電輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中的地面場強(qiáng)樣本進(jìn)行對(duì)比，兩者誤差小于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則將該地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)的可行解作為實(shí)際輸電電路的弧垂，當(dāng)兩者的誤差大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則通過移動(dòng)函數(shù)產(chǎn)生若干可行解的鄰域解，并通過各鄰域解對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，并最終使實(shí)際輸電輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中的地面場強(qiáng)樣本之間的誤差小于等于預(yù)設(shè)值為止，最終搜索出實(shí)際輸電線路的弧垂。需要說明的是，本發(fā)明無需修改輸電線路，即可通過移動(dòng)函數(shù)得到精確的弧垂，實(shí)現(xiàn)弧垂的校驗(yàn)及監(jiān)測保證輸電線路的正常運(yùn)行，維護(hù)電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中輸電導(dǎo)路工頻電場的計(jì)算模型圖；

圖2是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1及圖2，本發(fā)明所述的基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法包括以下步驟：

1)測量若干正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)，再將正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)作為地面場強(qiáng)樣本，再將各地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)的正常情況下輸電線路的弧垂作為禁忌搜索算法的可行解，然后通過各地面場強(qiáng)樣本及其對(duì)應(yīng)的禁忌搜索算法的可行解構(gòu)建禁忌表；

2)獲取實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)，再將實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中的地面場強(qiáng)樣本進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中任一地面場強(qiáng)樣本之間的誤差小于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則將該地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)禁忌搜索算法的可行解作為搜索的最優(yōu)解，并將該搜索的最優(yōu)解作為實(shí)際輸電線路的弧垂；當(dāng)實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中各地面場強(qiáng)樣本之間的誤差均大于預(yù)設(shè)值時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟3)；

3)將禁忌表中禁忌搜索算法的可行解通過移動(dòng)函數(shù)進(jìn)行變化，產(chǎn)生若干禁忌搜索算法可行解的鄰域解，并將產(chǎn)生的禁忌搜索算法可行解的鄰域解作為候選解，再通過所述候選解對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟2)。

步驟3)中通過所述候選解對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟2)的具體操作為：

3a)通過藐視準(zhǔn)則對(duì)各候選解進(jìn)行判斷，當(dāng)候選解滿足藐視規(guī)則時(shí)，則將該候選解以及對(duì)應(yīng)的地面場強(qiáng)加入到禁忌表中，再轉(zhuǎn)至步驟2)；當(dāng)候選解不滿足藐視規(guī)則時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟3b)；

3b)將各候選解中禁忌表之外的候選解及其對(duì)應(yīng)的地面場強(qiáng)加入到禁忌表中，然后轉(zhuǎn)至步驟2)中。

移動(dòng)函數(shù)的表達(dá)式為：

xnew＝x+k*δx

其中，k＝±1,±2...，xnew為禁忌表中禁忌搜索算法的可行解x的鄰域解，δx為移動(dòng)單位，δx為關(guān)于移動(dòng)次數(shù)n的函數(shù)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于電場信息的輸電線路弧垂反演方法，包括以下步驟：1)將正常情況下輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)作為地面場強(qiáng)樣本，再將各地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)的正常情況下輸電線路的弧垂作為禁忌搜索算法的可行解，然后構(gòu)建禁忌表；2)獲取實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)際輸電線路下地面場強(qiáng)數(shù)據(jù)與禁忌表中任一地面場強(qiáng)樣本之間的誤差小于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，則將該地面場強(qiáng)樣本對(duì)應(yīng)禁忌搜索算法的可行解作為實(shí)際輸電線路的弧垂；否則，則轉(zhuǎn)至步驟3)；3)產(chǎn)生若干禁忌搜索算法可行解的鄰域解，再對(duì)禁忌表進(jìn)行更新，然后轉(zhuǎn)至步驟2)，該方法能夠基于輸電線路下地面場強(qiáng)信息反演輸電線路的弧垂。

技術(shù)研發(fā)人員：王洋;王琨;許陽;司渭濱;王紀(jì)紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)陜西省電力公司西安供電公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.28
技術(shù)公布日：2017.08.18