【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其是一种基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法。
技术介绍
1、输电线路是电力系统的重要组成部分，其主要功能是将发电站产生的电能高效、安全地传输到负荷中心。输电线路的设计和运行必须考虑其热载荷限制，是指在不超过导线允许的最高温度(通常为70℃)的条件下，导线能够安全传输的最大电流，即动态载流量。动态载流量受到多种环境因素的影响，包括环境温度、风速、风向等，这些因素会导致导线的对流和辐射散热能力变化，从而影响其载流能力。传统的输电线路载流量计算方法主要基于经验公式和标准，如gb50545-2010和ieee738-2006标准。这些方法通常假设环境条件是稳定的，并且依赖理想化的环境参数，使用理想化的点作为整条线路当前环境温度和风速的代表。然而，实际输电线路走廊环境具有多样性，线路穿越不同的地形和气候区域，导致环境条件沿线路长度变化显著。此外，现有的计算方法往往是滞后的，仅适用于极短的时间尺度，无法提供对未来环境变化的预测，这限制了其在实际电力调度中的应用。
2、近年来，随着智能电网技术的发展，对输电线路的动态载流量计算提出了更高的要求。电力系统运营商需要更精确、更实时的数据来优化电网运行和调度策略，提高电网的经济效益和可靠性。此外，极端气候事件的频繁发生也对输电线路的安全运行提出了挑战，需要更有效的预测和应对措施。尽管一些研究尝试利用实时环境监测数据来提高载流量计算的准确性，但这些方法存在局限性。首先，输电线路走廊通常很长，环境条件变化复杂，仅依靠少量监测点的数据难以全面反映整条线路的环
3、因此，有必要开发一种新的方法，能够在不增加额外硬件监测成本的情况下，提供对输电线路未来环境条件的准确预测，并据此计算出线路的最大载流量，这将有助于电力系统运营商更好地规划和调度电网，提高输电线路的利用效率，确保电网的安全稳定运行。
技术实现思路
1、为解决现有技术未考虑到实际线路的环境多样性，需要在线路上增加安装微气象在线监测装置，耗费人力物力的问题，本专利技术的目的在于提供一种无需增加硬件环境监测站点，即可形成整条输电线路的环境温度和风速预报值，为输电线路提供了更为全面和前瞻性的环境数据，提高计算的准确性和实用性的基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，该方法包括下列顺序的步骤：
3、(1)在输电线路上每隔1km选定一个计算代表点，并选取与计算代表点距离最近的气象网格点进行配对；
4、(2)使用气象预报模型，输出气象数值预报气象网格点数据，所述气象网格点数据是指输电线路沿线所在区域未来1至24小时内的环境温度和风速；
5、(3)将气象网格点数据映射为对应的输电线路代表点的环境预报值；
6、(4)根据环境预报值，利用热平衡方程计算输电线路未来1至24小时内整条线路的最大载流量。
7、所述步骤(1)具体是指：在输电线路上每隔1km选定一个计算代表点，获取计算代表点的坐标值，此外，获取所有气象网格点的坐标值，计算出每个气象网格点与计算代表点的距离，选择距离计算代表点最近的气象网格点进行配对，每个计算代表点都与一个气象网格点完成配对。
8、所述步骤(4)具体是指：
9、热平衡方程依据以下公式：
10、wr+wf＝ws+i2rt
11、式中，wr为辐射散热，wf为对流散热，ws为日照吸热，rt为工作温度下导线的交流电阻；上式变形之后，得到载流量的计算公式为：
12、
13、wr、wf、ws的计算公式分别为：
14、wr＝πdεs[(tp+273)4-(ta+273)4]
15、
16、ws＝αjd
17、式中，d为导线直径；ε为导线表面辐射散热系数；s为斯忒藩-玻尔兹曼常数，大小为5.67*10-8w/m2；tp为导线表面允许温度，取为70℃；ta为环境温度；v为垂直于导线的风速；α为导线表面吸热系数；j为导线受到的日照强度；
18、将每个计算代表点在未来t时刻的环境预报值代入热平衡方程，1≤t≤24且t为整数，得到每个计算代表点在t时刻的最大载流量，将所有计算代表点计算出的最大载流量进行比较，选取最小的最大载流量的值作为输电线路整条线路在t时刻的最大载流量，因此获得未来1至24h的输电线路整条线路的最大载流量序列。
19、由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：第一，本专利技术利用网格气象数值预报技术，而不是仅依赖于当前的测量值，无需增加硬件环境监测站点，即可形成整条输电线路的环境温度和风速预报值，为输电线路提供了更为全面和前瞻性的环境数据；第二，本专利技术将气象网格点预报值映射到长距离输电线路多个计算代表点，使得计算结果能够更准确地反映整条线路的环境条件；第三，本专利技术结合气象预报数据，使用热平衡方程计算未来特定时间内的输电线路最大载流量，提高了计算的准确性和实用性；第四，计算结果提供了线路未来1至24小时内的最大载流量预测值，具有较小的预测时间粒度和较长的预报期，为电网调度人员提供了充足的时间来完成优化调度计划和安全校核；第五，本专利技术适用于跨区域大范围电网，有助于实现电网的优化调度和提高电网的经济效益。
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1.一种基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
2.根据权利要求1所述的基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，其特征在于：所述步骤(1)具体是指：在输电线路上每隔1km选定一个计算代表点，获取计算代表点的坐标值，此外，获取所有气象网格点的坐标值，计算出每个气象网格点与计算代表点的距离，选择距离计算代表点最近的气象网格点进行配对，每个计算代表点都与一个气象网格点完成配对。
3.根据权利要求1所述的基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，其特征在于：所述步骤(4)具体是指：
【技术特征摘要】
1.一种基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，其特征在于：该方法包括下列顺序的步骤：
2.根据权利要求1所述的基于网格气象预报的输电线路动态载流量预测方法，其特征在于：所述步骤(1)具体是指：在输电线路上每隔1km选定一个计算代表点，获取计算代表点的坐标值，此...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍松，石雪梅，包华，刘流，金淼，楼渊，阮勇，杜刚，张健，柴盛丛，刘寅，李森，朱博，杨超，张君宇，施云飞，何家材，任田峰，
申请(专利权)人：中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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