一种架空输电线路微气象监测装置布点方法

摘要

本发明涉及一种架空输电线路微气象监测装置布点方法，通过收集线路杆塔集合的经纬度坐标，计算110kV线路杆塔集合中各个坐标的距离，根据其距离关系得到布点坐标集合，并依次得到220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标，整合所有布点坐标，按照整合的布点坐标在输电线路铁塔上安装微气象监测装置，本发明能够解决输电线路微气象监测不足的问题，弥补部分长距离输电线路的气象代表性偏弱的弱点，可为电网设计及运行维护提供依据，也可为灾害预测、状态检修等提供全面的信息，同时供相关设计和规划部门参考使用。

说明书

技术领域

本发明属于架空输电线路微气象监测技术领域，尤其是一种架空输电线路微气象监测装置布点方法。

背景技术

近年来，我国极端天气频发，多地出现铁塔覆冰倾倒、导线覆冰舞动、绝缘子覆冰闪络、导线风偏放电、雷击跳闸等电网设备事故，给电网带来巨大的损失，随着电网的规模逐步扩增，面临特殊天气逐步增多，灾害性天气给电网安全稳定运行带来巨大挑战。

为保证输变电工程的安全运行，在输电线路设计之初就需要充分收集工程附近的长序列气象数据作为设计输入条件，但现有的气象观测站数量和质量远远无法满足电网设计要求，气象站点主要建设于城镇周边，对长距离输电线路气象环境代表性不够充分，气象站点的不足导致输电线路局部气象参数的缺失，对线路设计、运维的影响极大。电网相关建设部门、运行部门和设计部门对气象数据的代表性和准确性要求一直在提高，但气象站点建设的特殊性和局限性一直未能突破，有必要建设输电线路微气象监测系统，亟需一种输电线路微气象监测装置布点方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种架空输电线路微气象监测装置布点方法，能够解决输电线路微气象监测不足的问题，弥补部分长距离输电线路的气象代表性偏弱的弱点，可为电网设计及运行维护提供依据，也可为灾害预测、状态检修等提供全面的信息，同时供相关设计和规划部门参考使用。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种架空输电线路微气象监测装置布点方法，包括以下步骤：

步骤1、收集110kV及以上电压等级线路杆塔集合的经纬度坐标；

步骤2、设定步骤1内110kV线路杆塔集合中第一基塔坐标为布点坐标第一集合的基点坐标，根据其余杆塔坐标与第一基塔坐标的距离形成包含110kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合；

步骤3、计算步骤1内220～500kV线路杆塔集合中各个杆塔坐标与步骤2中布点坐标第一集合的距离，形成包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合；

步骤4、计算步骤1内特高压线路杆塔集合中各个杆塔坐标与步骤3中布点坐标第一集合的距离，形成包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合；

步骤5、根据步骤4中得到的包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合安装微气象装置。

而且，所述步骤2的具体实现方法为：

步骤2.1、设定步骤1内110kV线路杆塔集合中第一基塔的坐标为布点坐标第一集合的基点坐标；

步骤2.2、分别计算其余110kV线路杆塔集合中坐标与基点坐标的距离，将大于110kV线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤2.3、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于110kV线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤2.4、重复步骤2.3，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离小于110kV线路杆塔集合设定距离，得到包含110kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

而且，所述步骤3的具体实现方法为：

步骤3.1、分别计算步骤1内220～500kV线路杆塔集合中各个杆塔坐标与坐标第一集合的距离，将大于220～500kV线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤3.2、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于220～500kV线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤3.3、重复步骤3.2，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离小于220～500kV线路杆塔集合设定距离，得到包含110kV和220～500kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

而且，所述步骤4的具体实现方法为：

步骤4.1、分别计算步骤1内特高压线路杆塔集合中各个杆塔坐标与坐标第一集合的距离，将大于特高压线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤4.2、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于特高压线路杆塔集合设定距离的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤4.3、重复步骤3.2，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离小于特高压线路杆塔集合设定距离，得到包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

本发明的优点和积极效果是：

本发明通过收集线路杆塔集合的经纬度坐标，计算线路杆塔集合中各个坐标的距离，根据其距离关系得到布点坐标集合，根据布点坐标集合，在输电线路铁塔上安装微气象监测装置，本发明能够解决输电线路微气象监测不足的问题，弥补部分长距离输电线路的气象代表性偏弱的弱点，可为电网设计及运行维护提供依据，也可为灾害预测、状态检修等提供全面的信息，同时供相关设计和规划部门参考使用。

附图说明

图1为本发明110kV线路架空输电线路微气象监测装置布点流程图；

图2为本发明线路配置位置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详述。

一种架空输电线路微气象监测装置布点方法，包括以下步骤：

步骤1、收集110kV及以上电压等级线路杆塔集合的经纬度坐标。

步骤2、如图1所示，设定步骤1内110kV线路杆塔集合中第一基塔坐标为布点坐标第一集合的基点坐标(110kV杆塔坐标形成数组集合，程序中调取数组中第一个为第一基塔)，根据其余杆塔坐标与第一基塔坐标的距离形成包含110kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

步骤2.1、设定步骤1内110kV线路杆塔集合中第一基塔的坐标为布点坐标第一集合的基点坐标；

步骤2.2、分别计算其余110kV线路杆塔集合中坐标与基点坐标的距离，将10公里的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中(同理，剩余110kV杆塔坐标形成数组第二集合，程序中调取第二集合中第一个为次循环的第一基塔)；

步骤2.3、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于10公里的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤2.4、重复步骤2.3，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离10公里，得到包含110kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合，此时的布点坐标的第一集合中所有坐标以10公里为半径，其覆盖范围能包括所有110kV线路杆塔集合中坐标。

步骤3、计算步骤1内220～500kV线路杆塔集合中各个杆塔坐标与步骤2中布点坐标第一集合的距离，形成包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

步骤3.1、分别计算步骤1内220～500kV线路杆塔集合中各个杆塔坐标与坐标第一集合的距离，将大于7.5公里的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤3.2、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于7.5公里的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤3.3、重复步骤3.2，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离小于220～500kV线路杆塔集合设定距离，得到包含110kV和220～500kV线路杆塔集合布点坐标的第一集合，此时的布点坐标的第一集合中所有坐标以7.5公里为半径，其覆盖范围能包括所有220～500kV线路杆塔集合中坐标。

步骤4、计算步骤1内特高压线路杆塔集合中各个杆塔坐标与步骤3中布点坐标第一集合的距离，形成包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合。

步骤4.1、分别计算步骤1内特高压线路杆塔集合中各个杆塔坐标与坐标第一集合的距离，将大于5公里的坐标存入坐标第二集合，将坐标第二集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤4.2、计算坐标第二集合中剩余坐标与坐标第二集合中第一杆塔坐标的距离，将大于5公里的坐标存入坐标第三集合，将坐标第三集合中第一杆塔的坐标放入布点坐标第一集合中；

步骤4.3、重复步骤3.2，直至剩余坐标与对应第一杆塔坐标的距离小于特高压线路杆塔集合设定距离，得到包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合，此时的布点坐标的第一集合中所有坐标以5公里为半径，其覆盖范围能包括所有特高压线路杆塔集合中坐标。

步骤5、根据步骤4中得到的包含110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合布点坐标的第一集合安装微气象装置，得到输电线路微气象监测装置布点方案。

坐标与第一基塔或第一杆塔坐标距离的计算方法为：

A＝(X

B＝(X

其中，X

D

distance为计算杆塔A、B之间距离公式，D

如图2所示，为按照本发明的流程计算得到的线路配置位置示意图，其中：#9—#18是线路的一部分，#11塔2.5公里范围内可以覆盖#9—#13，#16塔2.5公里范围内可以覆盖#14—#18，#11和#16即为微气象监测装置布点位置，本实施例中按照2.5公里范围进行计算，110kV、220～500kV和特高压线路杆塔集合设定距离根据实际情况进行调整。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。