一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法，包括以下步骤B1.在电缆内芯与绝缘层之间通入介质，通过介质换热获取电缆内芯温度T

【技术实现步骤摘要】
一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法


[0001]本专利技术涉及电力系统动态增容领域，尤其涉及一种输电线路微环境智能监控系统。

技术介绍

[0002]随着城市建设的发展，新区建设正迅速进行，伴随着新区的开发建设，城市配电线路网络需要配套建设，以满足城市建设发展的需要，配电线路由架空线路和电缆线路两种，架空线路在空中架设，以绝缘子串固定在铁塔上，以空气为绝缘。优点是投资少，工期短，但同路径上可架设线路数量较少，影响总体供电容量，同时影响城市规划、美观，电缆线路一次性投资较多，施工周期也较架空线路长，但可以在同一路径上一次建成多回路电缆通道，节约用地，提高总体供电容量，且不影响城市景观，因此在城市建设中电缆线路已经越来越多的被采用，尤其是在线路通道受限制的地方，电缆线路的优越性更能得到体现，电缆敷设的方式很多，如直埋敷设、穿管敷设、电缆沟敷设等，直埋敷设电缆易受外力破坏，且敷设数量较少，电缆沟敷设，可以一次性建成多通道，但投资相对较高，穿管敷设可以一次建成多路电缆通道，且投资相比较电缆沟要低，比较适合城市配网线路。
[0003]事实上，输电线路运行中往往留有较大的余量，而且随着输电线路运行环境的不同(如环境温度、湿度、风力、光照等综合参数)，这种余量会随时改变。在综合考虑环境参数的基础上，利用调度实时监测等数据，对需要扩能运行的线路进行运行监测、动态分析、跟踪与报警，供线路、调度等人员参考，便于处理故障和合理安排运行方式，力争最大限度地提高输送容量，达到输电线路动态增容的目的。现有技术中，存在输电线路运行环境难以准确数据化模型化的技术问题。
[0004]公开号为CN111458769A的专利文献公开了一种用于输电线路环境气象数据预测的方法及系统，涉及气象模型预测
，解决了传统气象预测方法抗扰能力差、易受数据干扰的技术问题，其技术方案要点是采集输电线路的环境气象数据和对应时间的天气预报数据，再将这些数据划分为训练集和测试集，将训练集投入到结合加权通道的TCN模型进行训练获取气象预测模型，再使用测试集对所述气象预测模型进行测试，从而对气象预测模型的超参数Θ进行调整，然后重复模型训练直至气象预测模型收敛或达到最大迭代次数得到最终预测模型。这种技术基于气象条件，需要采集许多环境参数，存在步骤繁琐、检测成本高昂的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：现有输电线路载流量预测方法基于气象条件，需要采集许多环境参数，存在步骤繁琐、检测成本高昂的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法,包括以下步骤B1.在电缆内芯与绝缘层之间通入介质，通过介质换热获取电缆内芯温度T
电缆
；
[0007]B2.将介质导出，在电缆外将介质加热至所述T
电缆
后停止加热；
[0008]B3.将加热后的介质静置时间t并计算温度平均变化率；
[0009]B4.根据B3得到的温度平均变化率、介质散热面积、介质比热容、电缆内芯材料比热容构建输电线路散热效率Vi的数学模型；
[0010]B5.根据输电线路散热效率Vi、当前电缆内芯温度T
电缆
、电缆内芯温度安全上限Tmax计算可扩容载流量ΔI。
[0011]作为优选，还包括以下步骤B6.将一整条输电线路分作若干段，每段均进行步骤B1
‑
B5，获得可扩容载流量ΔI的多组数据，选取其中的最小值作为预测的最终结果。本优选方案节省成本且能够将测量结果进一步精细化。
[0012]作为优选，将一整条输电线路分为多段，每段长度为1.5km，选取每段的首末两端通入长度为L,L<0.75km的介质。实际上，只需要3m左右长度的介质即可体现一整段输电线路的发热情况。
[0013]作为优选，所述介质为六氟化硫气体或水。六氟化硫气体有良好的绝缘性能，更适用于高压输电线路的检测。
[0014]作为优选，所述步骤B4.具体包括
[0015]B401.根据计算式计算散热面积为S2的输电线路散热效率Vi，式中c1为介质比热容，m1为介质质量，S1为介质容器的表面积，ΔT为时间t内介质温度变化量；
[0016]B402.实验测得电缆内芯比热c2,计算当前输电线路散热效率Vi下，不考虑线路自发热的温度变化率V1；
[0017]B403.在露天环境下，实验测得0
‑
30℃、31
‑
60℃、61
‑
90℃、91
‑
120℃情况下，相同温度的电缆内芯材料和介质经过时间t后温度变化量之比，获得线路对照温度变化率V2；
[0018]B404.将V1与V2进行比较，当二者在数值上绝对差值超过阈值X时，说明环境条件恶劣，需对工作人员报警。
[0019]作为优选，当输电线路包含多根电缆时，对每根电缆分别进行步骤B1
‑
B6的检测，获得Vi(i＝电缆根数)。根据获得的Vi的介质散热容器与一根电缆中心线的空间距离进行加权计算所述一根电缆的平均散热效率。
[0020]本专利技术的实质性效果是：通过建立介质与电缆散热模型的联系，简化了电缆动态增容所需测试的环境参数获取步骤，解决了现有输电线路载流量预测方法基于气象条件，需要采集许多环境参数，存在步骤繁琐、检测成本高昂的技术问题。
附图说明
[0021]图1是实施例一的步骤示意图。
[0022]图2是实施例一介质容器的结构示意图。
[0023]图中：1.一号通气管路、2.二号通气管路、3.电缆。
具体实施方式
[0024]下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步具体说明。
[0025]如图1所示，实施例一包括以下步骤：
[0026]B1.在电缆内芯与绝缘层之间通入介质，通过介质换热获取电缆内芯温度T电
缆
；
[0027]B2.将介质导出，在电缆外将介质加热至所述T
电缆
后停止加热；
[0028]B3.将加热后的介质静置时间t并计算温度平均变化率；
[0029]B4.根据B3得到的温度平均变化率、介质散热面积、介质比热容、电缆内芯材料比热容构建输电线路散热效率Vi的数学模型；步骤B4.具体包括
[0030]B401.根据计算式计算散热面积为S2的输电线路散热效率Vi，式中c1为介质比热容，m1为介质质量，S1为介质容器的表面积，ΔT为时间t内介质温度变化量；
[0031]B402.实验测得电缆内芯比热c2,计算当前输电线路散热效率Vi下，不考虑线路自发热的温度变化率V1；
[0032]B403.在露天环境下，实验测得0
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30℃、31
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60℃、61
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90℃、91
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120℃情况下，相同温度的电缆内芯材料和介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法，其特征在于:包括以下步骤B1.在电缆内芯与绝缘层之间通入介质，通过介质换热获取电缆内芯温度T
电缆
；B2.将介质导出，在电缆外将介质加热至所述T
电缆
后停止加热；B3.将加热后的介质静置时间t并计算温度平均变化率；B4.根据B3得到的温度平均变化率、介质散热面积、介质比热容、电缆内芯材料比热容构建输电线路散热效率Vi的数学模型；B5.根据输电线路散热效率Vi、当前电缆内芯温度T
电缆
、电缆内芯温度安全上限Tmax计算可扩容载流量ΔI。2.根据权利要求1所述的一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法，其特征在于:还包括以下步骤：B6.将一整条输电线路分作若干段，每段均进行步骤B1
‑
B5，获得可扩容载流量ΔI的多组数据，选取其中的最小值作为预测的最终结果。3.根据权利要求2所述的一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法，其特征在于:每段长度为1.5km，选取每段的首末两端通入长度为L,L<0.75km的介质。4.根据权利要求1所述的一种基于微环境监测的输变电线路动态载流量预测方法，其特征在于：所述介质为六氟化硫气体或水。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟宏伟，陈金刚，段军，殷伟斌，梁樑，丁一岷，陈鼎，周旻，顾曦华，江洪，曾东，葛黄徐，钱伟杰，郭创新，丁一，叶承晋，方攸同，李志，余绍峰，高一波，胡景博，
申请(专利权)人：浙江华电器材检测研究院有限公司浙江大学，
类型：发明
国别省市：