[发明专利]基于自制热导线的输电线路在线防冰融冰热量计算方法

说明书

基于自制热导线的输电线路在线防冰融冰热量计算方法。含在线防冰工作状态和融冰工作状态热量计算。在防冰工作工作状态中，计算升温阶段和保温阶段的所需热量；升温阶段计算导线升温到1℃需要的热量、导线溶解未来Ts分钟内预测结冰需要的热量和导线外的对流散热热量，保温阶段计算导线融解未来Ts分钟内预测结冰需要的热量和导线外的对流散热热流量。在融冰工作状态分别计算升温阶段和融冰阶段的所需热量：升温阶段计算导线升温所需热量、外部冰升温到0℃所需的热量和对流散热热流量，融冰阶段计算融冰所需热量，预测未来Tw分钟覆冰需要的融冰热量，抵抗对流散热所需热量之和。本发明准确计算导线的融冰功率，指导电力输电线在线防冰融冰工作状态。

(一)技术领域

本发明涉及一种电力输电线的在线融冰方法，特别是一种基于自制热导线的输电线路在线防冰融冰热量计算方法。

(二)背景技术

随着社会经济的发展，在不断增加电力负荷应用的环境下，对裸露在外的电力线路要求愈来愈高。而在寒冷的冬季，不少地区的线路都会结冰，造成线路的损坏。当结冰超过线路的承受力时，就会发生断线等严重事故。所以，冬季的电力输电线除冰是必不可少，十分重要的。在现有技术中，融冰技术在不断提高。申请号CN201610867150.1《一种自融冰导体以及融冰设备》和申请号CN201810370549.8《嵌入绝缘导热材料的自制热导体和制热设备及其实现方法》公开了两种不同类型的输电线路在线融冰方法，且融冰效果较以前有大幅度提高。但是，上述两发明都没有进一步说明在线防冰融冰具体需要的功率，还不能准确控制自融冰导线的融冰功率和融冰工况。本发明公开了一种防冰融冰需要的功率计算方法，提供防冰融冰所需电源的工作状态，能够对电力输电线融冰工作状态进行精确控制。

(三)发明内容

本发明的目的是在申请号CN201610867150.1《一种自融冰导体以及融冰设备》和申请号CN201810370549.8《嵌入绝缘导热材料的自制热导体和制热设备及其实现方法》的基础上对电力输电线的融冰技术进一步提高。

申请号CN201810370549.8和申请号CN201810370549.8公开的发明中，其输电导线均可以实施防冰与融冰工作。输电导线工作时，安装有传感器，并有覆冰预测技术。输电线路安装的传感器，感知输电线路温度和输电线路当前覆冰状态，且输电线路覆冰预测技术预测输电线路未来覆冰状态。当输电线路覆冰时，启动输电线路融冰工作。当预测未来输电线路可能覆冰时，则启动输电线路防冰工作。启动防冰工作需计算防冰过程中需要的热量，启动融冰需要计算融冰过程中所需热量。而在上述两个发明中，尚未给出防冰融冰过程的热量计算方法。本发明提供了一种输电线路融冰工作和输电线路防冰工作在一段时间内需要热量计算方法。通过热量计算，准确给出输电线路防冰融冰工作所需热量，指导电力输电线防冰融冰所需的工作状态。

本发明的目的是这样达到的：

一种基于自制热导线的输电线路在线防冰融冰热量计算方法，所述自制热导线含内导体、嵌入材料和外导体三部分，嵌入材料可以是自制热材料或自加热材料，也可以是绝缘材料。自制热导线安装有传感器，输电线路工作时传感器感知输电线路温度和输电线路当前覆冰状态，预测输电线路未来覆冰状态，当导线覆冰时自动实施融冰工作，当导线没有覆冰但预测到未来可能覆冰时，实施防冰工作。

其特征在于：按照自制热导线的防冰工作状态和融冰工作状态两种情况，分别进行在线防冰工作状态热量和融冰工作状态热量计算。

当预测未来可能会覆冰时，启动防冰工作状态热量计算，防冰工作状态分两个阶段，升温阶段和保温阶段；当输电导线温度小于1℃时，防冰工作状态在升温阶段，当输电导线温度大于1℃时，防冰工作状态在保温阶段，设防冰工作升温阶段工作时间为Ts分钟。

当自制热导线传感器判断有覆冰时，启动融冰工作状态热量计算，融冰工作状态分为升温阶段和融冰阶段；升温阶段是指自制热导线从启动融冰开始到0℃的过程，融冰阶段指导线升温到0℃后，启动融冰的过程；设升温阶段需要的时间为Tu分钟，融冰过程需要的时间为Tw分钟。