一种超导电缆经济性可视化测算方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种超导电缆经济性可视化测算方法、系统、设备及存储介质，可视化测算方法包括以下步骤：展示预先封装的超导电缆经济性模型可视化界面，并采集用户的输入操作；根据用户的输入操作，确定对超导电缆经济性模型的指令内容；根据所述指令内容，确定对所述超导电缆经济性数据的图形绘制参数，并以图形绘制的方式输出超导电缆经济性相关参数的关系，进行超导电缆经济性可视化测算。本发明专利技术对涉及超导电缆生命周期的各个参数进行声明和设定，解决了多参数计算问题，计算结果更方便、直观，可以通过图形界面直观的分析出超导电缆生命周期优于普通电缆的条件。期优于普通电缆的条件。期优于普通电缆的条件。

【技术实现步骤摘要】
一种超导电缆经济性可视化测算方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及超导电力
，具体而言，涉及一种超导电缆经济性可视化测算方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]超导电缆是采用无阻的、能传输高电流密度的超导材料作为导电体并能传输大电流的一种电力设施，具有体积小、重量轻、损耗低和传输容量大的优点，可以实现低损耗、高效率、大容量输电。
[0003]超导电缆技术发展至今，短距离电缆本体技术已经成熟，也有多条高温超导电缆投入电网试验、示范和商业化运行。高温超导电缆具有传输容量大、功率密度高、体积小、重量轻、传输损耗低、无火灾隐患、环境友好等优势，是未来实现大容量电力传输的重要技术之一。后续将在城市电网改造、电网互联等方面得到应用，实现大容量、高效率的电力输送。
[0004]目前的高温超导电缆技术可以实现以下技术参数目标：降低常规输电50％
‑
60％的损耗；相同电缆截面可传导3
‑
5倍的电流容量；可使220kV/4GVA级的超导电缆输电走廊宽度小于1.6m。对于超导电缆，不仅希望其可以节能，而且还希望节省的这部分能量可以补偿其高昂的初期投资。进而使得超导电缆才可能突破应用的局限性，替代常规电缆，获得大规模的应用。因此需要对超导电缆的经济性做出科学的评价，以便超导电缆更广泛的应用到电力系统。
[0005]虽然超导电缆输电技术在已经取得了许多进展，现有技术也有部分高温超导电缆已具备接入实际电网的水平，但依然无法广泛应用于电力系统中。并且由于超导电缆生命周期计算模型参数众多，公式繁琐，且在计算过程中，需要多次进行参数修正，如果采用现有的函数计算公式，需要每次在MATLAB软件的函数编辑程序中更改相关参数，重新调试编辑。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中超导电缆生命周期计算过程需要多次进行参数修正，且需要重新调试编辑的问题，本专利技术提出了一种超导电缆经济性可视化测算方法、系统、设备及存储介质。该超导电缆经济性可视化测算方法将枯燥的电缆生命周期费用计算模型转化为简单直观的可视化界面，更改相关参数无需重新调试编辑计算模型，解决了多参数计算问题，使得计算过程方便操作，易于实现。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种超导电缆经济性可视化测算方法，包括以下步骤：
[0009]展示预先封装的超导电缆经济性模型可视化界面，并采集用户的输入操作；根据用户的输入操作，确定对超导电缆经济性模型的指令内容；
[0010]根据所述指令内容，确定对所述超导电缆经济性数据的图形绘制参数，以图形绘制的方式输出超导电缆经济性相关参数的关系，进行超导电缆经济性可视化测算。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述确定对超导电缆经济性模型的指令内容具体包括：根据用户的输入操作识别为超导电缆经济性模型中的已知参数，得到未知参数与已知参数的关系作为指令内容。
[0012]所述超导电缆经济性模型可视化界面的封装过程包括：分别构建超导电缆的生命周期费用模型和常规电缆的生命周期费用模型；通过引入容量系数，建立模型边界条件，得出超导电缆经济性模型；根据超导电缆经济性模型构建可视化界面；
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述超导电缆经济性模型包括超导电缆生命周期临界长度计算模型和超导电缆生命周期价格计算模型。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，超导电缆的生命周期费用模型为：
[0015]E
s
＝lI
s
χ
s
+r[(θ+ω
s
)l+τ]+0.0876εd{ρ[(θ+ω
s
)l+τ]+lω
s
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0016]其中，E
s
为超导电缆生命周期费用；l是电缆长度，I是超导电缆的额定电流，χ
s
是每kA
·
m超导电缆的成本，r是制冷机单位容量成本，θ是热损耗，ω
s
是传输损耗，τ是终端损耗，ρ是制冷机的性能系数，d是将单一年份的运行费用以合适的贴现率转变为整个生命周期内运行费用的折扣因子。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，常规电缆的生命周期费用模型为：
[0018]E
c
＝lI
c
χ
c
+0.0876εdlω
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0019]其中，E
c
为常规电缆的生命周期费用；l是常规电缆长度，Ic是常规电缆额定电流，χ
c
是每kA
·
m常规电缆的成本，ε为电费，ω
c
是常规电缆传输损耗，d是将单一年份的运行费用以合适的贴现率转变为整个生命周期内运行费用的折扣因子。
[0020]作为本专利技术的进一步改进，得出超导电缆经济性模型的具体步骤为：
[0021]以单位传输功率的生命周期费用为标准进行比较，令E
s
＝RE
c
时，作为计算的边界条件，由此得到超导电缆生命周期临界长度和超导电缆生命周期价格的计算模型；
[0022]其中，R为容量系数，E
s
为电缆的生命周期费用，E
c
为常规电缆的生命周期费用。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述超导电缆生命周期临界长度生命周期计算模型为：
[0024][0025]所述超导电缆生命周期价格计算模型
[0026][0027]其中，l是电缆长度，Is是超导电缆的额定电流，Ic是常规电缆的额定电流，χ
s
是每kA
·
m超导电缆的成本，χ
c
是每kA
·
m常规电缆的成本，r是制冷机单位容量成本，θ是热损耗，ω
s
是超导电缆传输损耗，ω
c
是常规电缆传输损耗，τ是终端损耗，ρ是制冷机的性能系数，d是将单一年份的运行费用以合适的贴现率转变为整个生命周期内运行费用的折扣因子。
[0028]作为本专利技术的进一步改进，所述确定对超导电缆经济性模型的指令内容具体包括：根据用户的输入操作识别为超导电缆经济性模型中的已知参数，超导电缆经济性模型中除去已知参数即为未知参数，进而得到未知参数与已知参数的关系作为指令内容。
[0029]作为本专利技术的进一步改进，超导电缆经济性可视化测算包括分析出超导电缆生命
周期优于普通电缆的条件。
[0030]一种超导电缆经济性可视化测算系统，包括：
[0031]可视化界面展示模块，用于展示预先封装的超导电缆经济性模型可视化界面，并采集用户的输入操作；
[0032]指令内容确定模块，用于根据用户的输入操作，确定对超导电缆经济性模型的指令内容；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导电缆经济性可视化测算方法，其特征在于，包括以下步骤：展示预先封装的超导电缆经济性模型可视化界面，并采集用户的输入操作；根据用户的输入操作，确定对超导电缆经济性模型的指令内容；根据所述指令内容，确定对所述超导电缆经济性数据的图形绘制参数，并以图形绘制的方式输出超导电缆经济性相关参数的关系，进行超导电缆经济性可视化测算。2.根据权利要求1所述的一种超导电缆经济性可视化测算方法，其特征在于，所述超导电缆经济性模型可视化界面的封装过程包括：分别构建超导电缆的生命周期费用模型和常规电缆的生命周期费用模型；通过引入容量系数，建立模型边界条件，得出超导电缆经济性模型；根据超导电缆经济性模型构建可视化界面。3.根据权利要求2所述的一种超导电缆经济性可视化测算方法，其特征在于，超导电缆的生命周期费用模型为：E
s
＝lI
s
χ
s
+r[(θ+ω
s
)l+τ]+0.0876εd{ρ[(θ+ω
s
)l+τ]+lω
s
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，E
s
为超导电缆生命周期费用；l是电缆长度，I是超导电缆的额定电流，χ
s
是每kA
·
m超导电缆的成本，r是制冷机单位容量成本，θ是热损耗，ω
s
是传输损耗，τ是终端损耗，ρ是制冷机的性能系数，d是将单一年份的运行费用以合适的贴现率转变为整个生命周期内运行费用的折扣因子；常规电缆的生命周期费用模型为：E
c
＝lI
c
χ
c
+0.0876εdlω
c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，E
c
为常规电缆的生命周期费用；l是常规电缆长度，Ic是常规电缆额定电流，χ
c
是每kA
·
m常规电缆的成本，ε为电费，ω
c
是常规电缆传输损耗，d是将单一年份的运行费用以合适的贴现率转变为整个生命周期内运行费用的折扣因子。4.根据权利要求1所述的一种超导电缆经济性可视化测算方法，其特征在于，得出超导电缆经济性模型的具体步骤为：以单位传输功率的生命周期费用为标准进行比较，令E
s

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳芳，张宏杰，丘明，刘超群，陈盼盼，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：