【摘要】：電線積冰深刻影響著我國(guó)電網(wǎng)的正常運(yùn)營(yíng),及時(shí)掌握冰區(qū)的電線積冰狀況對(duì)電力部門預(yù)防和避免冰災(zāi),做出正確合理的除冰融冰決策具有重要意義。本項(xiàng)目依據(jù)氣象規(guī)范設(shè)計(jì)了電線積冰自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng),希望既能滿足氣象部門自動(dòng)化觀測(cè)需求,提高觀測(cè)效率,還能為電力部門常規(guī)電線積冰觀測(cè)和電網(wǎng)布局走線選址提供重要參考數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)測(cè)量東西和南北兩個(gè)方向的電力導(dǎo)線重量變化量來(lái)判定電線積冰重量,同時(shí)還對(duì)溫度、氣壓和風(fēng)速風(fēng)向等氣象要素進(jìn)行觀測(cè)。試驗(yàn)站點(diǎn)分別位于川西走廊的泥巴山、二郎山、龍王廟等地。文章利用不同觀測(cè)站點(diǎn)的觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析,主要完成了電線積冰重量數(shù)據(jù)的濾波處理,討論了電線積冰與所觀測(cè)的氣象要素之間的關(guān)聯(lián)度,分析了電線積冰重量數(shù)據(jù)的奇異性,最后就電線積冰與氣象要素之間的回歸預(yù)測(cè)效果展開討論。在對(duì)電線積冰重量數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理時(shí),使用小波變換方法、擴(kuò)展卡爾曼和無(wú)跡卡爾曼濾波方法對(duì)其進(jìn)行處理并對(duì)比單一濾波方法的濾波效果,結(jié)果表明,單一的濾波方法均能較好抑制原始信號(hào)中的噪聲干擾,但小波和無(wú)跡卡爾曼濾波方法的濾波效果優(yōu)于擴(kuò)展卡爾曼濾波方法;再使用無(wú)跡卡爾曼濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行小波濾波處理,根據(jù)信噪比、均方根誤差和平滑度指標(biāo)對(duì)比四種濾波方法的濾波效果,認(rèn)為經(jīng)無(wú)跡卡爾曼濾波和小波濾波兩次濾波的效果優(yōu)于單一濾波方法效果。在數(shù)據(jù)分析方面,分析了電線積冰與溫度、氣壓和風(fēng)速之間的灰色綜合關(guān)聯(lián)度,結(jié)果表明三種氣象要素均與電線積冰有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,泥巴山站點(diǎn)溫度、氣壓和風(fēng)速與電線積冰重量數(shù)據(jù)的平均灰色綜合關(guān)聯(lián)度分別為0.632,0.594和0.555;二郎山站點(diǎn)分別為0.565,0.530和0.525;龍王廟站點(diǎn)為0.605,0.575和0.516,溫度對(duì)電線積冰影響最大,其次為氣壓和風(fēng)速。風(fēng)向與電線積冰間的關(guān)系分析結(jié)果表明:靜風(fēng)條件下,風(fēng)向?qū)﹄娋�積冰影響不明顯,在具有合適風(fēng)速的非靜風(fēng)條件下,風(fēng)向有利于迎風(fēng)走向?qū)Ь�電線積冰的增長(zhǎng),對(duì)順風(fēng)走向?qū)Ь�影響較小。通過(guò)對(duì)電線積冰重量數(shù)據(jù)的奇異性分析,認(rèn)為氣象因素是導(dǎo)致電線積冰重量數(shù)據(jù)產(chǎn)生突變的主要原因,電線積冰自然脫落和系統(tǒng)自身原因以及外部環(huán)境干擾也會(huì)造成電線積冰重量數(shù)據(jù)出現(xiàn)奇異性,但影響較小�；谥С窒蛄繖C(jī)理論分析了電線積冰與氣象要素的回歸預(yù)測(cè)效果,東西方向上,原始數(shù)據(jù)和回歸預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的均方誤差為0.0075,相關(guān)系數(shù)為0.859;南北方向上,均方誤差為0.0055,相關(guān)系數(shù)為0.923。根據(jù)相關(guān)系數(shù)和相對(duì)誤差等指標(biāo),認(rèn)為基于SVM的電線積冰-氣象要素回歸預(yù)測(cè)曲線能夠較好地反映電線積冰發(fā)展趨勢(shì),且當(dāng)電線積冰的發(fā)展較為平穩(wěn)時(shí)預(yù)測(cè)效果較好。
【圖文】：

量方式也具有成本高、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜等不足之處。電線積冰是國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)電線積冰的一種重要方法，的導(dǎo)線舞動(dòng)情況，只需測(cè)量穩(wěn)態(tài)和近似穩(wěn)態(tài)覆冰，值的突變現(xiàn)象予以排除，國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)目前的在電線積冰在線監(jiān)測(cè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所有的電線積冰于架空導(dǎo)線來(lái)說(shuō)，在絕緣子串和塔桿的橫臂之間安絕緣子串的拉力和傾角進(jìn)而推算電線的積冰情況，，重傳感器容易受到輸電線路的電磁干擾而影響測(cè)量重法的電線積冰觀測(cè)系統(tǒng)參考?xì)庀缶帧兜孛鏆庀笥^測(cè)對(duì)系統(tǒng)的電磁干擾。擇“稱重-模擬真實(shí)導(dǎo)線法”進(jìn)行設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)基于，分別在東西、南北兩個(gè)方向的積冰架上懸掛稱重為了能最大程度地反映電線的積冰情況，與氣象部冰觀測(cè)載體不同，本次設(shè)計(jì)使用電力部門電網(wǎng)線路載體，用于模擬觀測(cè)的導(dǎo)線見圖 2-1。

圖 3-3 電線積冰自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)及機(jī)箱內(nèi)部實(shí)物圖3.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)采集各觀測(cè)要素傳感器數(shù)據(jù)，經(jīng)采集器處理后通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本系統(tǒng)基于 Visual Studio 2010 使用 C#語(yǔ)言編寫數(shù)據(jù)接收入庫(kù)軟件和數(shù)據(jù)查詢顯示軟件，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)依賴 SQL 2008 實(shí)現(xiàn)。其中數(shù)據(jù)接收入庫(kù)軟件僅需在服務(wù)器端安裝使用，一般用戶僅通過(guò)數(shù)據(jù)查詢顯示客戶端即可查詢所需測(cè)站的數(shù)據(jù)。3.2.1 數(shù)據(jù)接收入庫(kù)程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)接收入庫(kù)軟件基于 C#語(yǔ)言網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)實(shí)現(xiàn)，基于 UDP 協(xié)議完成本設(shè)計(jì)[54,55]。UDP 協(xié)議是一種無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，在該協(xié)議下，數(shù)據(jù)的傳輸速度較快而且該協(xié)議不僅支持一對(duì)一通信，同時(shí)也支持一對(duì)多的通信方式。使用 UDP 協(xié)議來(lái)設(shè)計(jì)電線積冰自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收入庫(kù)程序能夠滿足多站點(diǎn)數(shù)據(jù)的收集入庫(kù)需求。數(shù)據(jù)接收入庫(kù)程序通過(guò) UDP 協(xié)議從使用的阿里云服務(wù)將數(shù)據(jù)存入本地工作
【學(xué)位授予單位】：成都信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM752

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2639599