[发明专利]一种输电线路热载荷能力分析方法

说明书

本发明提供一种输电线路热载荷能力分析方法。该方法根据输电线路沿线环境气象条件对输电线路分段，并计算每段输电线路的阻抗参数。通过输电线路的阻抗参数进行电网潮流分析，得到包括输电线路载流量的潮流分析结果。根据潮流分析结果、输电线路沿线环境气象参数，利用架空输电线路IEEE标准热平衡方程计算输电线路的实际运行温度，得到输电线路的热载荷裕度。本方法结合输电线路的实际运行温度、沿线环境气象参数及IEEE标准热平衡方程，使得电网潮流分析的电网运行状态更贴近于电网的实际运行状态，综合、准确地评估出输电线路的热载荷能力。热载荷能力能够更加精确地确定电网的有功、无功损耗，更加精确计算电流潮流、有功潮流的分布性。

技术领域

本发明涉及电力传输技术领域，尤其涉及一种输电线路热载荷能力分析方法。

背景技术

为满足人们对于电力质量、电力安全的要求，电力能源方面不断发展，而电力的传输主要通过输电线路实现。因此，输电线路的载荷能力决定着电力能否安全、稳定、经济传输。影响输电线路载荷能力的因素包括输电线路自身的最高允许运行温度限制、电网系统运行时静态功角稳定和节点电压水平限制。然而随着柔性交流输电等技术的应用，输电线路自身的最高允许运行温度限制逐渐成为限制输电线路载荷能力的关键因素，即输电线路的热载荷能力限制输电线路的载荷能力。

目前，输电线路一般包括架空输电线路和地下电缆。架空输电线路为室外架空线路。架空输电线路的运行温度容易受到风速、风向、日照强度以及环境温度等外界环境的影响，且影响较大。由于外界环境对架空输电线路运行温度的影响较大，因而外界环境对架空输电线路的热载荷能力有较大的影响。地下电缆为埋于地下部分的电力线路。由于地下电缆深埋于地下，因而风速、风向、日照强度以及环境温度等外界环境对地下电缆的运行温度影响较小，进而对于地下电缆的热载荷能力影响较小。因此，一条输电线路的热载荷能力主要取决于架空输电线路的热载荷能力，更取决于架空输电线路的运行温度。架空输电线路的运行温度不仅与电线导体本身的物理参数及电路沿线环境有关，而且还与架空输电线路的载流量(载流量为规定条件下，导体能够连续承载而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流)有关，因此，架空输电线路的运行温度随着载流量的变化以及沿线环境条件的变化而不断变化。

为分析架空输电线路的运行温度对输电线路的影响，通常需要建立输电线路模型，进而通过电力系统潮流分析计算电网的运行状态。目前使用的输电线路模型多为集中参数的π型或T型等值电路模型。为减少电力系统潮流分析计算的运算量，状态估计器和能源管理等系统中，大多使用集中参数的传输线模型。由于输电线路的参数与架空输电线路的运行温度有关，而架空输电线路的运行温度随着载流量的变化以及沿线环境条件的变化而不断变化，因此导致电网潮流分析的电网运行状态结果与实际运行状态之间存在差别，进而导致无法有效评估输电线路的热载荷能力。

发明内容

本发明提供一种输电线路热载荷能力分析方法，以解决现有分析方法无法有效评估输电线路热载荷能力的问题。

本发明提供一种输电线路热载荷能力分析方法，所述方法包括：

S01：初步设定输电线路的沿线环境温度为所述输电线路的预设运行温度；

S02：计算所述输电线路中导体的阻抗；

S03：依据所述阻抗对电网进行潮流分析，得出潮流计算结果，所述潮流计算结果包括所述输电线路的载流量；

S04：根据所述载流量、所述输电线路所处的环境气象参数以及IEEE标准热平衡方程计算所述输电线路的运行温度；

S05：判断所述运行温度与所述预设运行温度之差的绝对值是否小于预设温度精度；

S06：若所述绝对值大于或等于所述预设温度精度，则重新设定本次计算的运行温度为所述输电线路的预设运行温度，重复步骤S02～S05，直至所述绝对值小于所述预设温度精度；