输电线路风偏参数测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及输电线路风偏测量技术领域，具体涉及一种输电线路风偏参数测量装置。


背景技术：

2.传统的输电线路风偏在线监测系统，是将倾角传感器安装到直线塔绝缘子串球头挂环上，绝缘子串的风偏摆动反映在倾角传感器的输出角度上。传统的风偏监测系统结构简单，便于实施，但是目前输电线路直线塔绝缘子所用材料相当规模已经是复合绝缘材料，该材料组成的绝缘子串柔性较大、刚性减弱，尤其对于500kv及其以上的型号尺寸较长，在大风作用下其风偏摆动时本体不再保持直线，而是表现出一定弯度。简单采用绝缘子串杆塔侧挂点的倾角难以反映其末端线路侧挂点的倾斜以及距离杆塔的绝缘距离，采用该原理测量的末端风偏误差较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种输电线路风偏参数测量装置，以从新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种输电线路风偏参数测量装置，包括一套电子标签和至少两套无线测距基站，所述电子标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，所述电子标签设置在c点，所述无线测距基站安装在直线塔的邻近所述电子标签的侧面上，且其中两套无线测距基站设置在经c点的水平面上。
6.优选的，所述电子标签为uwb标签，所述无线测距基站为uwb基站。
7.进一步优选的，所述uwb标签和所述uwb基站均包括控制模块和uwb模块，所述uwb模块包括dw1000系列uwb芯片。
8.进一步优选的，所述uwb基站有3套，3套uwb基站设置在三角形的三个顶点上。
9.优选的，所述电子标签为wlan客户端，所述无线测距基站为wlan基站。
10.本实用新型的有益效果是：
11.1.使用电子标签与至少两套无线测距基站配合测量绝缘子串端头到杆塔的最短距离，也就是风偏造成的绝缘距离变化情况，结合绝缘子串长度，可以换算得到风偏角。相对于使用倾角传感器测量绝缘子串末端的倾角，虽然本装置仍存在系统误差，但其结果更为准确，测量原理更为可信，受绝缘子串柔性程度影响小。
12.2.使用uwb基站与uwb标签配合直接测量绝缘子串端头到杆塔的最短距离，也就是风偏造成的绝缘距离变化情况，距离精度可以达到10cm。
附图说明
13.图1为一种使用倾角传感器构造的输电线路风偏监测装置的测量效果示意图。
14.图2为一种本实用新型的输电线路风偏参数测量装置的安装示意图。
15.图3为一种本实用新型的输电线路风偏参数测量装置的测量效果示意图。
16.图4为求取三角形的高的长度的示意图。
17.附图标记说明：1-直线塔，2-输电线路，3-绝缘子串，4-uwb标签，5-uwb基站。
具体实施方式
18.下面结合附图，以实施例的形式说明本实用新型，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本实用新型。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。
19.图1示出了一种使用倾角传感器构造的输电线路风偏监测装置的测量效果示意图。在绝缘子未端，倾角∠oec极大的偏离了∠o’ec。因此，该方式测量柔性大的绝缘子挂起的输电线路风偏时误差极大。
20.实施例1：一种输电线路风偏参数测量装置，参见图2，包括一套uwb标签4和两套uwb基站5，uwb标签4用于安装在直线塔绝缘子串3的最下端，设直线塔绝缘子串3自然垂落时，uwb标签4设置在c点，uwb基站5安装在直线塔1的邻近uwb标签4的侧面上，直线塔1有4个侧面，邻近uwb标签4的侧面即直线塔1的近似平行于输电线路2的平面，两套uwb基站5设置在经c点的水平面上，设设置在经c点的水平面上的两套uwb基站5分别位于a点、b点。
21.在初始时刻，uwb标签设置在c点，测量ab距离lc、ac距离l
b0
、bc距离l
a0
、绝缘子串长度li，其中，ab距离lc、绝缘子串长度li可以提前测量，ac距离l
b0
、bc距离l
a0
可以使用uwb基站与uwb标签通讯可以测距的功能实现。
22.设从c点到ab的垂线为cd，参见图4，则
[0023][0024]
在测量时刻，uwb标签设置在o点，测量ao距离l
b1
、bo距离l
a1
，其中，ao距离l
b1
、bo距离l
a1
可以使用uwb基站与uwb标签通讯可以测距的功能实现。
[0025]
设从o点到ab的垂线为od，则
[0026][0027]
参见图3，由于输电线路风偏时，其o点相对于c点抬升较少，即∠odc极小，因此，可以认为do’≈od，oe≈ce＝li，则r＝o’c＝cd－o’d≈cd－od。
[0028]
参见图3，使用输电线路风偏参数测量装置测量风偏角时，风偏角参见图3，使用输电线路风偏参数测量装置测量风偏角时，风偏角风偏距离
[0029]
本实施例中，uwb标签包括电池、控制模块和uwb模块，uwb基站包括电池、控制模块和uwb模块，uwb模块包括dw1000系列uwb芯片，控制模块选择32位低功耗arm处理器
stm32f411。通过配置控制模块与uwb模块的接线，使uwb芯片工作在uwb标签或uwb基站模式。
[0030]
为了更精确地测量do’、oe的长度，在其它实施例中，uwb基站有3套，3套uwb基站设置在三角形的三个顶点上，这样，3套uwb基站与1套uwb标签分别设置在三棱锥的4个顶点上。
[0031]
实施例2：一种输电线路风偏参数测量装置，包括一套wlan客户端和两套wlan基站，wlan客户端用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，wlan客户端设置在c点，wlan基站安装在直线塔的邻近uwb标签的侧面上，直线塔有4个侧面，邻近uwb标签的侧面即直线塔的近似平行于输电线路的平面，两套wlan基站设置在经c点的水平面上，设设置在经c点的水平面上的两套wlan基站分别位于a点、b点。
[0032]
上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽地说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明得发明构思。在不脱离本实用新型的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本实用新型已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本实用新型隐含公开的内容。


技术特征：
1.一种输电线路风偏参数测量装置，其特征在于，包括一套电子标签和至少两套无线测距基站，所述电子标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，所述电子标签设置在c点，所述无线测距基站安装在直线塔的邻近所述电子标签的侧面上，且其中两套无线测距基站设置在经c点的水平面上。2.如权利要求1所述的输电线路风偏参数测量装置，其特征在于，所述电子标签为uwb标签，所述无线测距基站为uwb基站。3.如权利要求2所述的输电线路风偏参数测量装置，其特征在于，所述uwb标签和所述uwb基站均包括控制模块和uwb模块，所述uwb模块包括dw1000系列uwb芯片。4.如权利要求2所述的输电线路风偏参数测量装置，其特征在于，所述uwb基站有3套，3套uwb基站设置在三角形的三个顶点上。5.如权利要求1所述的输电线路风偏参数测量装置，其特征在于，所述电子标签为wlan客户端，所述无线测距基站为wlan基站。

技术总结
本实用新型涉及一种输电线路风偏参数测量装置，包括一套电子标签和至少两套无线测距基站，所述电子标签用于安装在直线塔绝缘子串的最下端，设直线塔绝缘子串自然垂落时，所述电子标签设置在C点，所述无线测距基站安装在直线塔的邻近所述电子标签的侧面上，且其中两套无线测距基站设置在经C点的水平面上。以从新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。新的技术路线的角度测量输电线路风偏数据。


技术研发人员：魏建林 张博 马伦 谢凯 宋高丽 李清 吕中宾 刘泽辉 伍川 炊晓毅 刘光辉 高超 张世尧 陶亚光 陈钊 李梦丽 张帅 王超
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司电力科学研究院
技术研发日：2022.06.30
技术公布日：2022/10/18