[发明专利]一种融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的方法

说明书

本发明涉及电力系统架空线路动态增容技术领域，具体是公开了一种融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的方法，基于时间‑空间尺度布点监测技术，全景动态感知被监测架空输电通道的实时微气象运行环境，精准预测输电线路安全运行负荷限额和安全运行时间限额，形成温度‑负荷‑时间协同约束的限额精准预测及多级安全预警策略，为实现输电线路热稳定限额动态化、精益化管理，有效解决输送通道阻塞问题，提供实时、动态、可视化的信息支撑。

技术领域

本发明涉及电力系统架空线路动态增容技术领域，特别涉及一种融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的方法。

背景技术

从线路本体运行讲，架空输电线路的输送能力不仅与导线的结构参数、电气运行参数直接有关，而且与导线周围(或走廊)的微气象环境参数密切相关。通常，微气象环境参数如风速、日照、环境温度、空气湿度和空气密度等，与被监测点的经纬度、海拔高度、季节、昼夜、时辰等明显有关，即具有时间-空间尺度标记特征。从电网运行管理角度看，架空输电线路的输送能力受静态热稳定性、动态稳定性、潮流分布、线损及压降等诸多因素制约，尤以静态热稳定性限值条件最为苛刻，因为静态热稳定性是以静态热稳定限额为判据、以最高环境温度40℃、软风条件(风速0.5m/s)、晴日正午的日照强度(1000W/m²)等极端恶劣气象同时出现且导线表面温度不超过70℃为极限边界条件而确定。

目前，电力系统设备部门协同调度部门按照夏季运行方式、冬季运行方式和春秋季运行方式确定电气设备的年度热稳定限额，而运行实践证明，由于全国各级电网的地域性和季节性的差异化区别特别明显，且上述微气象制约因素同时再现概率低达0.02％左右，因此上述热稳定限额不能真实地反映输电线路的输送能力；在此情况下，研究基于时间-空间尺度实时监测、温度-负荷-时间协同约束精准预测分级预警、动态提升架空线路输送能力的方法是十分必要的。

发明内容

针对现阶段架空线路热稳定限额难以真实地反映输电线路的输送能力，线路面临断面阻塞、N-1运行困难等问题，本发明的目的在于提供一种融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的方法，其能够基于线路微气象参数和运行参数，形成时间-空间尺度协同控制策略，负荷-温度-时间协同约束控制策略，在遵守导线温度限额规定、不改变电网现状的前提下，同步监测微气象和电气运行等关键因子，运用边缘算法实现运行限额预测和安全分级预警，动态解决负荷断面卡口问题，有效提升输电线路或断面的输送能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该种融合微气象实时监测信息提升架空线路输送能力的方法，包括以下步骤：

步骤S1、通过在架空输电线路上沿线安装在线监测装置，实时采集并上传各监测点的各类信息，包括实时运行电流Im、导线温度θc和微气象参数，实现输电线路时间-空间尺度的运行参数监测；

步骤S2、基于木桶理论遴选出架空输电线路的运行工控信息与微气象环境信息，作为被监测输电线路的典型信息；

步骤S3、基于被监测输电线路的典型信息搭建热路模型，根据热路模型算法将导线表面温度的安全冗余与输送能力的安全裕度动态关联并量化分析，形成负荷-温度-时间协同约束精准预测函数；

步骤S4、根据负荷-温度-时间协同约束精准预测函数动态预测输电线路长期热稳定限额I_LT、1.5倍静态热稳定限额I_ST时的安全运行时间T_1.5，以及30分钟时间T_0.5时的最大安全运行限额I_0.5，所述输电线路长期热稳定限额I_LT不低于10小时T₁₀；