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自然界的极端天气对电力线路的稳定运行影响极大，例如大风天气引起的线路风偏会导致绝缘子串对塔放电、断线、断股等严重故障，且风偏跳闸导致的重合闸率极低，一旦发生风偏就会严重影响线路供电可靠性。因此，对输电线路进行风偏计算与校核具有重要意义。
线路风偏位移计算方法主要分为动态学计算方法和静态学分析方法。其中，静态学分析方法稳定、计算简便，被施工设计单位广泛采用。静态学分析方法分为弦多边形模型与刚体直棒模型。刚体直棒模型认为风偏角最大时刻出现在绝缘子串和导线重力等于作用在导线和绝缘子串的风荷载时，此时认为导线和绝缘子串是刚体，即各个连接点均自由绞接，不考虑其间的任何阻尼作用。相对于弦多边形模型，刚体直棒模型计算快捷简便，结果较为精确，在实际工程中被广泛应用。
风偏计算的难点在于对风速的准确捕捉，设计单位在实际工程中习惯利用当地历史最大风速计算、校验风偏距离。此方法不仅会造成杆塔材料和资源浪费，也会受制于单一的风速数据，不能全面刻画出当地自然环境下输电线路的风偏特点。所以，国内外有许多学者利用数学方法模拟风速规律，研究其对线路风偏的影响。相关研究均通过数据分析或拟合的方法模拟风力特性达到研究线路杆塔风偏的目的，但模拟风速初始值选取不合理将导致数据发散，失去其参考意义。
针对蒙东地区风偏故障导致线路走廊事故频发的现状，国网内蒙古东部电力有限公司经济技术研究院、国网内蒙古东部电力有限公司赤峰供电公司的张晓东、李博、张天歌、王晓明，在《电气技术》上撰文，提出了基于K均值聚类算法的输电线路风偏计算及分析方法。
图1 输电线路走廊断面
该方法首先对海量的历史风力数据进行数据挖掘，探究其内部规律，然后按照其规律计算水平风偏距离。与传统风偏计算方法相比，本方法有效避免了输电杆塔水平风偏距离计算和输电杆塔设计时单一依据历史最大风速的弊端。通过计算线路杆塔的水平偏移距离，提出了线路巡视风险等级划分方法，并利用数据驱动的方法刻画出了整条线路四季的水平风偏特点。
图2 水平风偏距离计算步骤
他们研究发现春、冬两季风偏故障发生率较高，供电公司线路巡视的重要时间段应安排在这两个季节。该方法可为日后线路巡视工作人员开展工作提供技术指导和数据支持，提高作业人员线路巡视的工作效率。
本工作成果发表在2023年第12期《电气技术》，论文标题为“基于K均值聚类算法的输电线路风偏计算及分析”，作者为张晓东、李博 等。
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