【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电缆，尤其涉及一种地埋电缆群缆芯的温升评估方法、装置、设备、介质及产品。
技术介绍
1、在各大中型城市，电缆化率持续提高。对于110kv及以下的电缆，土壤直埋与排管敷设是常见方式。
2、地埋电力电缆缆芯温升计算的典型方法是国际电工委员会（internationalelectrotechnical commission，iec）系列标准。但iec方法计算暂态缆芯温升时较为繁琐。随着有限元等数值计算方法的普及和各种工具软件的广泛应用，利用有限元等数值计算方法来计算各种敷设工况、运行工况下的电力电缆温度场逐渐成为主流。但有限元法需要研究人员具有较强的理论基础和操作技能，往往应用于典型复杂线路的研究。由于其计算复杂性和较长的计算时长，难以满足应急负荷等工况下的快速性要求。
3、为了满足动态载流能力评估中的快速性和便捷性，相关人员一直在研究利用热路模型计算地埋电力电缆暂态缆芯温升。要充分挖掘电力电缆的载流能力，提高电力电缆的利用率，就需要研究能够快速、准确计算电缆暂态缆芯温升的暂态热路模型。然而，现有的热路模型大多局限于电缆自热模型，或者将电缆群分解为自热模型和互热模型，且自热模型和互热模型分离求解，这种求解方法复杂且难以操作，特别是难以保证互热的准确性。有的研究人员在热路模型中加入电感模拟热流的延时传递过程，但电感的参数难以把握。有的研究人员提出通过土壤分层的方法计算电阻和电容原件参数，虽然精确度提高但增加了操作的复杂程度，且仍然是基于自热和互热分离求解的方法。
技术
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种地埋电缆群缆芯的温升评估方法、装置、设备、介质及产品，以对电缆缆芯暂态温升进行快速、精确计算。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种地埋电缆群缆芯的温升评估方法，包括：
3、通过一条等温线将电缆群截面划分为电缆部分和土壤部分；
4、建立暂态热路模型；其中，暂态热路模型包括电缆部分的等效电路和土壤部分的等效电路，电缆部分的等效电路包括每根电缆的自热结构和相邻两根电缆之间的互热结构；
5、根据遗传算法，确定暂态热路模型的最优参数；
6、基于暂态热路模型，计算每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线。
7、在一种可能的实现方式中，在电缆部分的等效电路中，自热结构通过两个热阻和两个热容的二支路表示，互热结构通过两个热阻和一个热容的t型支路表示；土壤部分的等效电路通过两个热阻和两个热容的二支路表示。
8、在一种可能的实现方式中，根据遗传算法，确定暂态热路模型的最优参数，包括：
9、通过有限元法计算阶跃负荷下每根电缆缆芯的暂态温升，得到有限元法求解结果；
10、根据遗传算法，生成暂态热路模型的参数，并以参数对应的暂态热路模型求解结果与有限元法求解结果在每个时间点的差方和，作为适应度函数，迭代优化暂态热路模型的参数；
11、满足收敛条件后，根据最优适应度函数，确定最优参数。
12、在一种可能的实现方式中，基于暂态热路模型，计算每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线，包括：
13、建立暂态热路模型中各个节点的热流微分方程；
14、根据热流微分方程，确定四阶龙格-库塔方程，并通过四阶龙格-库塔方法估计每个节点的电压值序列；
15、从各个节点中，确定每根电缆缆芯的对应节点，并基于对应节点的电压值序列，确定每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线。
16、在一种可能的实现方式中，通过四阶龙格-库塔方法估计每个节点的电压值序列，包括：
17、通过四阶龙格-库塔方法估计每个节点的电压导数；
18、根据电压导数在不同的中间时间点进行插值，得到电压值序列。
19、在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
20、根据，更新每个节点的电压导数；
21、其中， y为电压导数； n为节点当前时间步； h为时间步长； i为电缆编号； ki1、 ki2、 ki3、 ki4为四阶龙格-库塔方法的四个阶段的电压导数。
22、第二方面，本专利技术实施例提供了一种地埋电缆群缆芯的温升评估装置，包括：
23、建立模块，用于通过一条等温线将电缆群截面划分为电缆部分和土壤部分；建立暂态热路模型；其中，暂态热路模型包括电缆部分的等效电路和土壤部分的等效电路，电缆部分的等效电路包括每根电缆的自热结构和相邻两根电缆之间的互热结构；
24、优化模块，用于根据遗传算法，确定暂态热路模型的最优参数；
25、计算模块，用于基于暂态热路模型，计算每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线。
26、第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法。
27、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法。
28、第五方面，本专利技术实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的方法。
29、本专利技术实施例中，通过一条等温线将电缆群截面划分为电缆部分和土壤部分，并直接建立综合的暂态热路模型，即不需要分离为自热热路模型和互热热路模型。暂态热路模型包括电缆部分的等效电路和土壤部分的等效电路，电缆部分的等效电路包括每根电缆的自热结构和相邻两根电缆之间的互热结构，将电缆和土壤分别进行等效，增强了计算的可靠性，提升了计算效率，并避免了求解的复杂性。根据遗传算法，确定暂态热路模型的最优参数，进一步提高了模型准确率。当电缆电流或损耗发生变化时，可直接通过暂态热路模型求解电缆本体的温升。另外，对于不同数量电缆的计算，只需在模型中添加或减少几组支路部分，提高了计算的便捷性。
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1.一种地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，在所述电缆部分的等效电路中，自热结构通过两个热阻和两个热容的二支路表示，互热结构通过两个热阻和一个热容的T型支路表示；
3.如权利要求1所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述根据遗传算法，确定所述暂态热路模型的最优参数，包括：
4.如权利要求1至3任一项所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述基于所述暂态热路模型，计算每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线，包括：
5.如权利要求4所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述通过四阶龙格-库塔方法估计每个节点的电压值序列，包括：
6.如权利要求5所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.一种地埋电缆群缆芯的温升评估装置，其特征在于，包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6中任一项
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，在所述电缆部分的等效电路中，自热结构通过两个热阻和两个热容的二支路表示，互热结构通过两个热阻和一个热容的t型支路表示；
3.如权利要求1所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述根据遗传算法，确定所述暂态热路模型的最优参数，包括：
4.如权利要求1至3任一项所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述基于所述暂态热路模型，计算每根电缆缆芯随时间变化的温升曲线，包括：
5.如权利要求4所述的地埋电缆群缆芯的温升评估方法，其特征在于，所述通过四阶龙格-库塔方法估计每个节...
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