基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法

1.本发明涉及一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，属于测量技术领域。


背景技术：

2.输电线路覆冰会导致严重的覆冰事故，影响电力系统安全稳定运行的同时还会造成巨大的经济损失。在线监测输电线路的运行状态以判断线路是否覆冰，为线路的防冰和覆冰预警提供必要的决策支持，及时采取相应的措施来减小覆冰造成的危害显得尤为重要。
3.光纤复合相线(optical phase conductor，oppc)是一种新型的电力专用光缆，具有传输电能和传输光信号的作用。光纤传感技术通过检测传输光的特征量来实现对光纤的温度和应变等基本量的在线监测，该技术具有灵敏度高、抗电磁干扰能力强、检测距离长，无源等优点。有的学者已经分析了将光纤传感技术应用到输电线路覆冰在线监测中的可行性；一些学者也验证了线路在覆冰后利用光纤传感技术可以有效判断线路覆冰，导线温度变化会滞后于环境温度变化结论的正确性。在实际运行中，环境温度变化、风速和覆冰厚度等均是影响线路温度的非常重要的因素，目前对于监测过程中覆冰厚度、环境温度的变化情况关于对线路温度的影响程度研究均存在不足。目前研究中所设定的环境温度均以一次函数形式下降变化，不能完全模拟实际运行中环境的变化温度，且均未说明覆冰厚度对覆冰导线温度变化的影响。综上所述，现有研究均默认为环境温度随时间线性变化，与真实情况并不能很好地吻合，影响了对覆冰故障诊断特征量的充分挖掘，更未见到有关基于温度变化曲线相位的线路覆冰研究以及相关判据。


技术实现要素：

4.本发明的要解决的问题是提出一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法。
5.为解决上述问题，本发明采用的技术方案：
6.一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其覆冰厚度基于覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差即滞后相位进行估算，该估算方法包括如下步骤：
7.步骤1：搭建覆冰工况下输电线路的温度场模型；
8.步骤2：根据仿真结果得到对于线路覆冰段和非覆冰段光纤温度变化与环境温度均值、环境温度波动幅值以及覆冰厚度间的关系；
9.步骤3：通过仿真得到不同覆冰厚度下覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，进行数据拟合；
10.步骤4：通过仿真实验对上述拟合公式进行校验，验证其准确度。
11.所述步骤1中包括如下具体步骤：
12.步骤1-1：分析实际情况下光纤复合相线(optical phase conductor，oppc)在运行时，覆冰段与未覆冰段的瞬时热平衡方程，分析影响覆冰段光纤温度变化的因素；
13.步骤1-2：根据型号oppc-24b1-240/30的物理结构，结合上述瞬态热平衡方程，通过有限元仿真软件搭建模型，考虑到计算的快速性和准确性，在实际的物理模型基础上进行合理简化，相关仿真数据如表1所示；
14.表1
[0015][0016]
步骤1-3：为兼顾计算效率以及结果精确性，选择了四面体网格剖分，求解器模拟线路运行时长为48小时，计算结果收敛。
[0017]
所述步骤2中包括如下具体步骤：
[0018]
步骤2-1：设定环境温度均值(b)为5℃和7℃，波动幅值(a)为3℃和5℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟运行时长为48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度均值不同时的覆冰段与非覆冰段光纤温度变化曲线；
[0019]
步骤2-2：设定的环境温度波动幅值分别为3℃、4℃、5℃、6℃和7℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟线路运行48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时的覆冰段与未覆冰段的光纤温度变化数据；
[0020]
步骤2-3：设定覆冰厚度分别为5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m，环境温度波动幅值和均值为5℃。模拟运行时长为48小时，得到环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时的覆冰段与未覆冰段光纤温度变化数据。
[0021]
所述步骤3中包括如下具体步骤：
[0022]
步骤3-1：为了方便研究覆冰段光纤温度变化曲线的特征，于是定义滞后时长(td)和滞后相位如式(1)-式(2)所示：
[0023]
td＝t
i-taꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0024][0025]
其中，ti为覆冰段光纤温度达到最大值时的时间，单位：h；ta为环境温度达到最大值时的时间，单位：h；td为滞后时长，单位：h；为覆冰段光纤温度滞后相位即覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，单位：
°
；
[0026]
步骤3-2：将步骤2-2得到的数据通过式(1)-式(2)进行处理，并对处理后的数据进行拟合，得到覆冰厚度与滞后相位的拟合关系式：
[0027][0028]
其中b为覆冰区的覆冰厚度，单位：mm。
[0029]
所述步骤4中包括以下具体步骤
[0030]
步骤4-1：仿真条件为环境波动幅值3℃、5℃和7℃，冰层厚度分别取5mm、10mm、
15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m。模拟运行时长为24小时，得到不同覆冰厚度和不同环境温度波动幅值时的覆冰段光纤温度达到峰值的时间；
[0031]
步骤4-2：将上述数据带入到式(1)-式(2)中，算出预测覆冰厚度以及与实际覆冰厚度的误差。
[0032]
本发明的研究过程中考虑到了真实的环境变化情况，所得到的数据更加贴合实际，弥补了目前关于线路覆冰检测没有考虑环境温度变化方式这一空缺。通过覆冰段光纤温度滞后相位即覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差这单个变量就可以预测覆冰厚度，与传统的覆冰预测方法比起来简单方便，在实际工程应用中有重要的意义。数据校验过程中拟合误差平方和(e
sse
)仅为0.6541，均方根误差(e
rmse
)为0.4669，证实了本公式具有较高的准确度。
附图说明
[0033]
图1为oppc实物图以及结构示意图。
[0034]
图2为物理模型示意图。
[0035]
图3为oppc模型网格划分示意图。
[0036]
图4为覆冰厚度相同但环境温度均值不同时的覆冰段光纤温度变化曲线。
[0037]
图5为不同温度均值时的未覆冰段光纤温度变化曲线。
[0038]
图6为覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时的覆冰段光纤温度变化曲线。
[0039]
图7为覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时未覆冰段的光纤温度变化曲线。
[0040]
图8为环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时的覆冰段光纤温度变化曲线。
[0041]
图9为环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时未覆冰段光纤温度变化曲线。
[0042]
图10为覆冰厚度与覆冰段温度滞后相位的关系。
[0043]
图11为四种非正弦函数形式的环境温度变化曲线。
[0044]
文中所用符号为：α为吸热系数，j为太阳辐射率，d
oppc
为oppc线路直径，k
al
为铝的导热系数，t为线路温度，t
amb
为环境温度，ra为瑞利数，pr为普朗特数，ε
al
为铝的辐射系数，σ为玻尔兹曼常数。ρf、ρs、ρ
al
和ρi分别为光纤、钢、铝和冰的密度，cf、cs、c
al
和ci分别为光纤、钢、铝和冰的比热容，b为覆冰厚度，v为风速，kf、ks和ki分别为光纤、钢和冰的导热系数，εi为冰的辐射系数，qs是太阳辐射、qc是空气绕流导线的自然对流散热，qr辐射散热，ti为覆冰段光纤温度达到最大值时的时间，ta为环境温度达到最大值时的时间，td为滞后时长，为覆冰段光纤温度滞后相位。
具体实施方式
[0045]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0046]
本发明的要解决的问题是提出一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法。
[0047]
为解决上述问题，本发明采用的技术方案：
[0048]
一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其覆冰厚度基于覆冰段温
度与环境温度随时间周期性信号的相位差即滞后相位进行估算，该估算方法包括如下步骤：
[0049]
步骤1：搭建覆冰工况下输电线路的温度场模型；
[0050]
步骤2：根据仿真结果得到对于线路覆冰段和非覆冰段光纤温度变化与环境温度均值、环境温度波动幅值以及覆冰厚度间的关系；
[0051]
步骤3：通过仿真得到不同覆冰厚度下覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，进行数据拟合；
[0052]
步骤4：通过仿真实验对上述拟合公式进行校验，验证其准确度。
[0053]
所述步骤1中包括如下具体步骤：
[0054]
步骤1-1：分析实际情况下光纤复合相线(optical phase conductor，oppc)在运行时，覆冰段与未覆冰段的瞬时热平衡方程，分析影响覆冰段光纤温度变化的因素；
[0055]
步骤1-2：根据型号oppc-24b1-240/30的物理结构，结合上述瞬态热平衡方程，通过有限元仿真软件搭建模型，考虑到计算的快速性和准确性，在实际的物理模型基础上进行合理简化，相关仿真数据如表1所示；
[0056]
表1
[0057][0058]
步骤1-3：为兼顾计算效率以及结果精确性，选择了四面体网格剖分，求解器模拟线路运行时长为48小时，计算结果收敛。
[0059]
所述步骤2中包括如下具体步骤：
[0060]
步骤2-1：设定环境温度均值(b)为5℃和7℃，波动幅值(a)为3℃和5℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟运行时长为48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度均值不同时的覆冰段与非覆冰段光纤温度变化曲线；
[0061]
步骤2-2：设定的环境温度波动幅值分别为3℃、4℃、5℃、6℃和7℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟线路运行48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时的覆冰段与未覆冰段的光纤温度变化数据；
[0062]
步骤2-3：设定覆冰厚度分别为5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m，环境温度波动幅值和均值为5℃。模拟运行时长为48小时，得到环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时的覆冰段与未覆冰段光纤温度变化数据。
[0063]
所述步骤3中包括如下具体步骤：
[0064]
步骤3-1：为了方便研究覆冰段光纤温度变化曲线的特征，于是定义滞后时长(td)和滞后相位如式(1)-式(2)所示：
[0065]
td＝t
i-taꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0066]
[0067]
其中，ti为覆冰段光纤温度达到最大值时的时间，单位：h；ta为环境温度达到最大值时的时间，单位：h；td为滞后时长，单位：h；为覆冰段光纤温度滞后相位即覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，单位：
°
；
[0068]
步骤3-2：将步骤2-2得到的数据通过式(1)-式(2)进行处理，并对处理后的数据进行拟合，得到覆冰厚度与滞后相位的拟合关系式：
[0069][0070]
其中b为覆冰区的覆冰厚度，单位：mm。
[0071]
所述步骤4中包括以下具体步骤：
[0072]
步骤4-1：仿真条件为环境波动幅值3℃、5℃和7℃，冰层厚度分别取5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m。模拟运行时长为24小时，得到不同覆冰厚度和不同环境温度波动幅值时的覆冰段光纤温度达到峰值的时间；
[0073]
步骤4-2：将上述数据带入到式(1)-(2)中，算出预测覆冰厚度以及与实际覆冰厚度的误差。
[0074]
搭建有上述oppc的温度场仿真模型，获得线路覆冰段与非覆冰段的温度变化与环境温度均值、环境温度变化幅值和覆冰厚度间的关系，具体地，通过以下步骤来实现：
[0075]
oppc导线正常运行时所产生的焦耳热对光纤温度变化的影响较小，基本上可以忽略。于是，太阳辐射qs空气绕流导线的自然对流散热qc和辐射散热qr是引起导线温度变化的主要原因，其各自表达式如下：
[0076]qs
＝αjd
oppc
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0077][0078]
qr＝πd
oppc
ε
al
σ[(t+273)
4-(t
amb
+273)4]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0079]
这三者之间满足热平衡方程：
[0080]qs
＝qc+qrꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0081]
线路覆冰后，太阳辐射q
s-i
、自然对流散热q
c-i
和q
r-i
辐射散热会发生变化。其变化的规律如下：
[0082]qs-i
＝αj(d
oppc
+2b)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0083]qr-i
＝π(d
oppc
+2b)εiσ[(t+273)
4-(t
amb
+273)4]
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0084][0085]
在不考虑融冰对线路温度影响的情况下，研究线路在不同环境温度和不同覆冰厚
度情况下的温度随时间的变化情况，影响线路温度的因素主要与线路所处的环境的气象条件有关，用瞬态热传导方程进行研究，线路覆冰时如下式所示：
[0086][0087]
线路未覆冰时如下式所示：
[0088][0089]
通过上述表达式可知，除了太阳辐射、对流散热和辐射散热因素会引起线路温度变化外，线路与冰层间的比热容与密度的差异、环境温度和覆冰厚度均是引起覆冰段与未覆冰段光纤温度变化不同的原因。
[0090]
用有限元仿真软件搭建光缆型号为oppc-24b1-240/30本模型仿真的oppc时，其实际结构如图1(a)所示。为在保证计算结果准确性的基础上提高计算效率，对oppc线路进行合理简化：忽略里面的填充油膏；不计内部各部分的距离，材料各向同性；并且将6根钢芯等效为1根嵌套光纤的钢芯，24根铝线等效为1根套筒状的铝线；各部分的导热系数不变。oppc简化前的物理模型横截面如图1(b)所示，经过简化后的物理模型截面如图1(b)所示。在仿真线路覆冰时建立oppc导线覆冰的三维模型进行研究，参考现有文献的模型以及数据，假设此模型中oppc长5m，分为3段，假设长度均为1.5m的第1段和第3段未覆冰，长度为2m的第2段有覆冰，为便于计算，设冰层均匀覆盖线路，如图2所示。
[0091]
为兼顾计算效率以及结果精确性，选择了四面体网格剖分，图3为具体的网格划分结果示意图，求解器模拟线路运行时长为48小时，计算结果收敛。
[0092]
由图4和图5可得：无论是否覆冰，环境温度均值对于光纤温度变化曲线相位的影响基本上可以忽略。相同环境温度波动幅值时，不同环境温度均值对光纤温度曲线的影响以曲线图形的形式来看，所体现出来的为光纤温度曲线的上下平移，基本上不会改变曲线随时间的变化特征，即不改变温度变化曲线的相位。因此，在研究过程中可以不考虑环境温度均值对光纤温度变化的影响。
[0093]
为了探究光纤温度与环境温度波动幅值的关系，通过模型得到覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时的覆冰段与未覆冰段的光纤温度变化曲线，即图6和图7。从这两个仿真结果图可以看出：无论是覆冰段还是未覆冰段，当覆冰厚度为定值时，不同波动幅值对光纤温度变化曲线的峰值大小有一定影响：但对光纤温度第一次达到峰值的时间影响较小，可以忽略，温度达到峰值之后的不同温度波动程度下光纤温度变化曲线的相位几乎相等。
[0094]
为了探究光纤温度与覆冰厚度的关系，在覆冰厚度分别为5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m，环境温度波动幅值和均值为5℃的条件下模拟运行时长为48小时，得到环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时的覆冰段与未覆冰段光纤温度变化曲线，如图8和图9所示。根据图8可得：环境温度波动幅值相同时，覆冰厚度值越大则覆冰段光纤温度达到峰值的时间延迟越明显；冰的导热系数较小，随着覆冰厚度增加，导致热传导困难，于是达到峰值所用的时间就越久。根据图9可得：覆冰厚度对未覆冰段光纤温度变化规律几乎没有影响。不同环境温度波动幅值和覆冰厚度下，覆冰段光纤温度曲线达到峰值
的时间不同，曲线大体呈正弦函数形式变化。
[0095]
在上述数据支持下提出基于覆冰段光纤温度变化曲线滞后环境温度的滞后相位作为判断线路是否覆冰的覆冰判据。
[0096]
通过模型仿真，取环境温度波动幅值等于均值，分别为3℃、4℃、5℃、6℃和7℃，冰层厚度分别取0mm、5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m。模拟运行时长为48小时，得到不同覆冰厚度和不同环境温度波动幅值时的覆冰段光纤温度变化曲线和光纤温度达到峰值的时间，根据滞后时长(td)和滞后相位计算得到覆冰段光纤温度曲线滞后环境温度曲线的相位参数，如表2所示：
[0097]
表2
[0098][0099]
根据上述仿真数据，可以拟合得到基于滞后相位的预测公式，如式(3)示，拟合效果见图10，其拟合误差平方和(e
sse
)为0.6541，确定系数(r)为0.9985，均方根误差(e
rmse
)为0.4669。
[0100]
考虑测量设备的型号、准确性性能、光纤长度、测量参数和方式的影响，又考虑到输电线路覆冰厚度较小时，覆冰厚度为2mm时对输电线路的威胁较小甚至可以忽略，于是以滞后相位作为输电线路覆冰判据时，以30
°
作为线路覆冰临界相位，即所测得滞后相位达到或者超过30
°
之后认为输电线路覆冰。
[0101]
为验证上述拟合公式的准确性，设置了4种非严格正弦形式的环境温度(t
ri
(t)，i＝1，2，3，4)，分别为t
r1
(t)、t
r2
(t)、t
r3
(t)和t
r4
(t)进行覆冰验证仿真实验，表达式如式(13)-(16)所示：
[0102][0103]
[0104][0105][0106]
以环境温度波动幅值和均值取5℃为例，将a＝b＝5分别代入t
r1
(t)、t
r2
(t)、t
r3
(t)和t
r4
(t)，上述四种非严格正弦函数的效果图，如图11所示。
[0107]
验证时设定环境温度波动幅值等于温度均值，分别为3℃、5℃和7℃，冰层厚度分别取5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m，拟运行时长为24小时，得到不同覆冰厚度和不同环境温度波动幅值时的覆冰段光纤温度达到峰值的时间，根据滞后时长(td)和滞后相位计算得到覆冰段光纤温度曲线滞后环境温度曲线的相位参数，如表3所示。将表3中的数据代入覆冰厚度与滞后相位的公式，算出预测覆冰厚度以及与实际覆冰厚度的误差，如表4所示。覆冰厚度预测值的绝对误差的最大值为2.1648mm，最小值为0.0233mm，误差均值为0.8280mm，误差标准差为0.6597mm。根据表3与表4的分析可得出，以上4种非正弦函数形式的环境温度变化时，基于滞后相位所预测的覆冰厚度值误差较小，效果较好，为本专利所提出覆冰预测公式的可行性提供了有力支撑，可以应用于实际运行中的oppc输电线路覆冰监测，同时这对监测设备选型具有一定的参考价值。
[0108]
表3
[0109][0110]
表4
[0111][0112]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：
1.一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其特征在于，覆冰厚度基于覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差即滞后相位进行估算，该估算方法包括如下步骤：步骤1：搭建覆冰工况下输电线路的温度场模型；步骤2：根据仿真结果得到线路覆冰段和非覆冰段光纤温度变化与环境温度均值、环境温度波动幅值以及覆冰厚度间的关系；步骤3：通过仿真得到不同覆冰厚度下覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，进行数据拟合；步骤4：通过仿真实验对上述拟合公式进行校验，验证其准确度。2.根据权利要求1所述的一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其特征在于：所述步骤1中包括如下具体步骤：步骤1-1：分析实际情况下光纤复合相线(optical phase conductor，oppc)在运行时，覆冰段与未覆冰段的瞬时热平衡方程，分析影响覆冰段光纤温度变化的因素；步骤1-2：根据型号oppc-24b1-240/30的物理结构，结合上述瞬态热平衡方程，通过有限元仿真软件搭建模型，考虑到计算的快速性和准确性，在实际的物理模型基础上进行合理简化，相关仿真数据如表1所示；表1步骤1-3：为兼顾计算效率以及结果精确性，选择了四面体网格剖分，求解器模拟线路运行时长为48小时，计算结果收敛。3.根据权利要求1所述的一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其特征在于：所述步骤2中包括如下具体步骤：步骤2-1：设定环境温度均值(b)为5℃和7℃，波动幅值(a)为3℃和5℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟运行时长为48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度均值不同时的覆冰段与非覆冰段光纤温度变化曲线；步骤2-2：设定的环境温度波动幅值分别为3℃、4℃、5℃、6℃和7℃，风速为0m/s，冰层厚度为10mm，覆冰长度为2m。模拟线路运行48小时，得到覆冰厚度相同但环境温度波动幅值不同时的覆冰段与未覆冰段的光纤温度变化数据；步骤2-3：设定覆冰厚度分别为5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m，环境温度波动幅值和均值为5℃。模拟运行时长为48小时，得到环境温度波动幅值相同覆冰厚度不同时的覆冰段与未覆冰段光纤温度变化数据。4.根据权利要求1所述的一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其特
征在于：所述步骤3中包括如下具体步骤：步骤3-1：为了方便研究覆冰段光纤温度变化曲线的特征，对滞后时长(t
d
)和滞后相位进行定义，如式(1)-式(2)所示：t
d
＝t
i-t
a
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，t
i
为覆冰段光纤温度达到最大值时的时间，单位：h；t
a
为环境温度达到最大值时的时间，单位：h；t
d
为滞后时长，单位：h；为覆冰段光纤温度滞后相位即覆冰段温度与环境温度随时间周期性信号的相位差，单位：
°
；步骤3-2：将步骤2-2得到的数据通过式(1)-式(2)进行处理，并对处理后的数据进行拟合，得到覆冰厚度与滞后相位的拟合关系式：其中b为覆冰区的覆冰厚度，单位：mm。5.根据权利要求1所述的一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，其特征在于：所述步骤4中包括以下具体步骤：步骤4-1：设定为3℃、5℃和7℃，冰层厚度分别取5mm、10mm、15mm、20mm和25mm，风速为0m/s，覆冰长度为2m。模拟运行时长为24小时，得到不同覆冰厚度和不同环境温度波动幅值时的覆冰段光纤温度达到峰值的时间；步骤4-2：将上述数据带入到式(1)-(2)中，可估算出线路覆冰厚度以及并计算出估算误差。

技术总结
一种基于温度滞后相位特征的线路覆冰厚度预测方法，所述方法是通过基本的线路检测原理入手，通过搭建的仿真模型，针对于环境温度的变化情况以及覆冰厚度的不同进行研究，并探讨这些因素对于线路覆冰段与非覆冰段的温度差之间的影响，通过仿真数据拟合，得到基于滞后相位的线路覆冰厚度预估公式，并给出了基于此的覆冰检测判据。该方法经验证不仅误差小，而且基于滞后相位这一判据可以判断线路覆冰，所预测的覆冰厚度值误差较小，效果较好，误差校验为本发明所提出覆冰判据以及覆冰厚度预测公式的可行性提供了有力支撑，可以应用于实际运行中的OPPC输电线路覆冰监测。际运行中的OPPC输电线路覆冰监测。际运行中的OPPC输电线路覆冰监测。


技术研发人员：赵丽娟 臧雨铼 赵丽娜 宁子达 徐志钮 李先锋
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：2022.03.21
技术公布日：2022/7/5