摘 要：输电线路的弧垂检测对线路的设计、运行和维护具有重要的意义。本文通过对目前现有的输电线路弧垂的检测方法进行分析和比较，总结了各种方法的优势与缺陷，为使用者选择方法或进行改进提供了依据。此外，本文在现有方法基础上，提出了基于微波测距的弧垂检测方法，为今后的研究提供了新的思路。
关键词：输电线路；弧垂检测；微波测距
中图分类号：TM751 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）20-0031-05
Sag Detection Method of Overhead Transmission Line Based on Microwave Ranging
LI Lixue1，LIU Bing2，PENG Haichao2，LIU Hongtao2，MENG Xiangchen2
（1.Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；2.Songyuan Power Supply Company，State Grid Jilin Electric Power Co.，Ltd.，Songyuan 138000，China）
Abstract：The sag detection of transmission lines is of great significance to the design，operation and maintenance of transmission lines. This paper analyses and compares the existing detection methods of transmission line sag，the advantages and disadvantages of various methods are summarized，and it provides a basis for users to choose methods or improve them. In addition，on the basis of existing methods，this paper proposes a sag detection method based on microwave ranging，which provides a new idea for future research.
Keywords：transmission line；sag detection；microwave ranging
参考文献：
[1] 曾祥君，阳韬，钟卓颖，等. 基于弧垂实时测量的输电线路动态增容决策系统设计 [J]. 电力科学与技术学报，2015，30（2）：9-15.
[2] ABEBE Y M，RAO P M. Overhead transmission line sag，tension and length calculation using affine arithmetic [C]//2015 IEEE Power，Communication and Information Technology Conference（PCITC）.IEEE，2015：211-216.
[3] 徐青松，季洪献，王孟龙. 输电线路弧垂的实时监测 [J].高电压技术，2007（7）：206-209.
[4] 焦成义. 输电线路架空线弧垂（弛度）的观测 [J]. 科技信息，2012（27）：389-390+416.
[5] 邵天晓. 架空送电线路的电线力学计算 [M]. 北京：水利电力出版社，1987.
[6] 杨振谷. 也谈异长法的适用范围 [J]. 电力建设，1990（12）：31-32.
[7] 官其斌. 异长法的悬链线型计算公式 [J]. 电力建设，1994（S1）：1-5.
[8] 李博之. 测控弧垂的悬链线原则异长法 [J]. 电力技术，1991（7）：53-55.
[9] 张记峰，马志新. 档内角度法观测弛度 [J]. 东北电力技术，2009，30（11）：29-30.
[10] 刘启君. 巧用档外及档内角度法 [J]. 电力建设，1984（9）：34-38.
[11] 吴成浩，郑秀林，邓锦光. 输电线路档侧弧垂检测法 [J].电力建设，2008（5）：87.
[12] 官其斌. 平视法的允许误差率 [J]. 电力建设，1995（9）：38-41.
[13] 屈少峰，崔志国，王学恩，等.“基线法”测控架空线弧垂新方法 [J]. 电力建设，2009，30（5）：103-104.
[14] 代颎. 输电线路弧垂高度自动识别系统研究与实现 [D].成都：电子科技大学，2011.
[15] 阮飞，于洋，杨嘉祥. 基于应变累加法计算输电线路的弧垂 [J]. 哈尔滨理工大学学报，2007（3）：95-98+102.
[16] 聂耸，程养春，戴沅. 基于导线温度的架空线路弧垂新算法 [J]. 华北电力大学学报（自然科学版），2013，40（6）：27-32.
[17] OLEINIKOVA I，MUTULE A，PUTNINS M. PMU Measurements Application for Transmission Line Temperature and Sag Estimation Algorithm Development [C]//55th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University，Riga，Latvia. IEEE，2014：181-185.
[18] 丁龙. 输电线路导线应力与弧垂监测 [D]. 太原：太原理工大学，2014.
[19] IEEE 738-1993.IEEE standard for calculating the currenttem peraturerel ationship of bare overhead conductors [S].New York：IEEE，1993.
[20] 王孔森，盛戈皞，刘亚东，等. 基于输电线路轴向张力的导线弧垂在线监测系统 [J]. 华东电力，2011，39（3）：339-343.
[21] 任丽佳. 基于导线张力的动态提高输电线路输送容量技术 [D]. 上海：上海交通大学，2008.
[22] 王琴. 电力线图像特征提取及其在弧垂计算中的应用研究 [D]. 保定：华北电力大学，2012.
[23] 王力聪，王艳君，白杰，等. 基于改进型倾角测量的弧垂监测系统 [J]. 河北农业大学学报，2015，38（2）：124-128.
[24] LEE B Y，PARK J K，MYUNG S H，et al. An effective modelling method to analyze the electric field around transmission lines and substations using a generalized finite line charge [J].IEEE Transactions on Power Delivery，1997，12（3）：1143-1150.
[25] KHAWAJA A H，HUANG Q，LI J，et al. Estimation of Current and Sag in Overhead Power Transmission Lines With Optimized Magnetic Field Sensor Array Placement [J].IEEE Transactions on Magnetics，2017，53（5）：1-10.
[26] LIU G，LI Y，QI K，et al. Sag calculation difference caused by temperature difference between the steel core and outer surface of overhead transmission lines [C]//Power Engineering Conference.IEEE，2016：1-5.
[27] 陈楠，文习山，蓝磊，等. 基于电场逆运算的输电导线弧垂计算方法 [J]. 中国电机工程学报，2011，31（16）：121-127.
[28] 王洋，许阳，王琨，等. 基于地面电场变化的输电线路弧垂监测技术 [J]. 电子技术与软件工程，2017（10）：230-233.
[29] 黄新波，张晓霞，李立浧，等. 采用图像处理技术的输电线路导线弧垂测量 [J]. 高电压技术，2011，37（8）：1961-1966.
[30] WANG X，HU J，WU B，et al. Study on Edge Extraction Methods for Image-based Icing On-line Monitoring on Overhead Transmission Lines [C]//High Voltage Engineering and Application，2008. ICHVE 2008. International Conference on. S.l.：s.n.，2008：661-665.
[31] 陈斯雅，王滨海，盛戈皞，等. 采用图像摄影的输电线路弧垂测量方法 [J]. 高电压技术，2011，37（4）：904-909.
[32] 周学海，张伍. 基于Sobel 算子的多尺度边缘提取算法 [J].微电子学与计算机，2006（12）：12-14+18.
[33] 王康泰，戴文战. 一种基于Sobel 算子和灰色关联度的图像边缘检测方法 [J]. 计算机应用，2006（5）：1035-1036+1047.
[34] 张晓霞. 基于图像处理的输电线路导线弧垂测量方法研究 [D]. 西安：西安工程大学，2013.
[35] 原馨. 基于双向近景摄影方式的输电线路弧长及弧垂的测量 [D]. 太原：太原理工大学，2015.
[36] WANG H，HAN S，LV L，et al. Transmission line sag measurement based on single aerial image [C]//2017 24th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice（ M2VIP），Auckland，New Zealand，2017：1-5.
[37] 张晶焜. 基于北斗定位技术的输电线路弧垂测量系统设计与开发 [D]. 保定：华北电力大学，2016.
[38] 董晓虎，易东. 基于北斗卫星差分定位技术的输电线路弧垂监测 [J]. 电子设计工程，2015，23（19）：41-42.
[39] 张文欣. 基于差分GPS 的输电线形变的实时监测系统的研究 [D]. 西安：西安电子科技大学，2014.
[40] REN L，LI H，LIU Y. On-line monitoring and prediction for transmission line sag [C]//Condition Monitoring and Diagnosis（ CMD），2012 International Conference on. S.l.：s.n.，2012：813-817.
作者简介：李立学（1978-），男，汉族，湖北武汉人，讲师，博士，研究方向：输电线路智能化。