输电线路微风振动量比分布图绘制方法及装置与流程

本发明涉及线路运维，具体涉及输电线路微风振动量比分布图绘制方法及装置。

背景技术：

1、现有输电线路微风振动防振设计多基于线路结构参数及宏观风区划分，缺乏对线路沿线局部风环境特征的精细化考虑，无法反映不同区域、不同走向线路微风振动作用强度的空间差异性。

2、因此，在实际工程中，难以识别微风振动作用较强的区域和敏感线路走向，防振措施通常采用全线统一配置的方式，针对性不足、经济性差。在运维阶段，导线断股和疲劳损伤主要依赖人工巡检，由于缺乏区域微风振动作用强度的分布图，巡检工作往往采用大范围、无差别排查的方式，效率低下且难以实现重点管控。

技术实现思路

1、本发明提供了一种输电线路微风振动量比分布图绘制方法及装置，以解决现有技术无法量化反映不同区域、不同走向线路的微风振动作用强度空间分布的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种输电线路微风振动量比分布图绘制方法，该方法包括：

3、获取目标区域内多个气象点的历史风环境数据，并基于历史风环境数据，计算各气象点的风速风向联合概率密度分布；

4、遍历多种预设线路走向，分别计算各气象点在每种线路走向下的微风振动量比；

5、基于各气象点的微风振动量比，绘制目标区域内的微风振动量比分布图。

6、本发明提供的一种输电线路微风振动量比分布图绘制方法，通过引入风速风向联合概率密度分布量化区域风环境特征，并针对多种预设线路走向分别计算微风振动量比，最终绘制目标区域内的微风振动量比分布图，将线路走向分类，对不同走向线路进行差异化微风振动量比评估，从而实现对不同区域、不同走向线路微风振动作用强度的量化评估与空间分布可视化，解决了现有技术无法量化反映不同区域、不同走向线路的微风振动作用强度空间分布的问题。

7、在一种可选的实施方式中，历史风环境数据包括历史风速和历史风向；

8、基于历史风环境数据，计算各气象点的风速风向联合概率密度分布，包括：

9、基于历史风速，采用核密度估计法计算风速概率密度分布；

10、对历史风速进行区间划分，筛选各风速区间内的历史风向，采用核密度估计法计算各风速区间内的风向概率密度分布；

11、基于风速概率密度分布和风向概率密度分布，计算风速风向联合概率密度分布。

12、上述技术方案中，通过采用核密度估计法分别计算风速概率密度分布和风向概率密度分布，进而构建风速风向联合概率密度分布，能够更准确地反映实际风环境中不同风速与风向组合的出现概率，为后续微风振动量比的量化计算提供更符合真实风场特性的基础数据，建立了考虑输电线路区域风环境特征的线路微风振动程度判定方法。

13、在一种可选的实施方式中，遍历多种预设线路走向，分别计算各气象点在每种线路走向下的微风振动量比，包括：

14、基于输电线路的导线型号，确定微风振动的风速特征区间；

15、遍历每种预设线路走向，基于气象点的风速风向联合概率密度分布，筛选出风向与输电线路走向夹角满足预设条件、且风速处于风速特征区间的风速风向组合；

16、累加风速风向组合的风速风向联合概率密度值，得到每种线路走向下的微风振动量比。

17、上述技术方案中，通过针对不同导线型号确定风速特征区间，并遍历多种预设线路走向，筛选出风向与线路走向夹角满足预设条件且风速处于特征区间的风速风向组合，累加其联合概率密度值计算微风振动量比，从而实现了对不同导线型号、不同线路走向下微风振动作用强度的差异化量化评估。

18、在一种可选的实施方式中，预设线路走向通过下述方式设定：

19、以南北走向为基准度数，以预设度数间隔递增设定于0°至180°范围内。

20、上述技术方案中，通过以南北走向为基准，以预设度数间隔在0°至180°范围内递增设定多种线路走向，能够系统覆盖所有可能的输电线路方向，为后续计算不同走向线路的微风振动量比提供完整的评估维度。

21、在一种可选的实施方式中，筛选出风向与输电线路走向夹角满足预设条件、且风速处于风速特征区间的风速风向组合，包括：

22、计算风向与输电线路走向的夹角；

23、判断夹角是否小于等于第一预设阈值或大于等于第二预设阈值，若是，则判定风向满足预设条件；

24、判断风速是否落入风速特征区间内，若是，则判定风速满足风速特征区间条件；

25、将同时满足风向预设条件和风速特征区间条件的风速风向进行组合，确定为筛选出的风速风向组合。

26、上述技术方案中，通过计算风向与线路走向的夹角，并判断该夹角是否小于等于第一预设阈值或大于等于第二预设阈值，同时判断风速是否落入风速特征区间，只有当风向条件和风速条件同时满足时才筛选出对应的风速风向组合，从而实现了对有效诱发微风振动的风环境条件的精确筛选。

27、在一种可选的实施方式中，微风振动量比的计算公式如下：

28、

29、其中，为每种线路走向下的微风振动量比；为风速区间总数；为风向区间总数；为风向统计系数，为风速统计系数，为风速风向联合概率密度值，为风速区间的序号、为风向区间的序号。

30、在一种可选的实施方式中，基于各气象点的微风振动量比，绘制目标区域内的微风振动量比分布图，包括：

31、基于各气象点的微风振动量比，绘制全线路走向的微风振动量比分布图，以及绘制各预设线路走向下的微风振动量比分布图。

32、上述技术方案中，通过绘制全线路走向的微风振动量比分布图以及各预设线路走向下的微风振动量比分布图，分别从整体综合风险和分走向差异化风险两个层面呈现微风振动作用强度的空间分布，为全面识别不同线路走向的风险分布特征提供可视化依据。

33、在一种可选的实施方式中，绘制全线路走向的微风振动量比分布图，包括：

34、将各气象点在全部预设线路走向下的微风振动量比进行累加，得到各气象点的全线路走向综合量比；

35、基于各气象点的全线路走向综合量比，采用空间插值法绘制全线路走向的微风振动量比分布图。

36、上述技术方案中，通过将各气象点在全部预设线路走向下的微风振动量比进行累加，得到全线路走向综合量比，再采用空间插值法绘制分布图，从而实现对目标区域内微风振动整体作用强度的综合评估与连续空间分布的可视化表达。

37、在一种可选的实施方式中，绘制各预设线路走向下的微风振动量比分布图，包括：

38、分别基于每种预设线路走向下各气象点的微风振动量比，采用空间插值法绘制每种线路走向下的微风振动量比分布图，共得到多张微风振动量比分布图。

39、上述技术方案中，通过分别对每种预设线路走向下各气象点的微风振动量比采用空间插值法绘制分布图，生成多张对应不同线路走向的微风振动量比分布图，从而实现对每种线路走向微风振动作用强度空间分布的独立呈现与可视化表达。

40、第二方面，本发明提供了一种输电线路微风振动量比分布图绘制装置，该装置包括：

41、联合概率密度分布计算模块， 用于获取目标区域内多个气象点的历史风环境数据，并基于历史风环境数据，计算各气象点的风速风向联合概率密度分布；

42、微风振动量比计算模块，用于遍历多种预设线路走向，分别计算各气象点在每种线路走向下的微风振动量比；

43、分布图绘制模块，用于基于各气象点的微风振动量比，绘制目标区域内的微风振动量比分布图。

44、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的输电线路微风振动量比分布图绘制方法。

45、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的输电线路微风振动量比分布图绘制方法。

46、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的输电线路微风振动量比分布图绘制方法。