[发明专利]一种输电线路动态增容方法及系统

权利要求书

1.一种输电线路动态增容方法，其特征在于：包括，

采用分布式光纤测温法，获取导线各处的稳态温度数据/暂态温升数据；

将导线自身参数、外界环境参数、导线各处的稳态温度数据输入本轮最新的第一神经网络模型，获得导线最大稳态载流量；

或者，

将导线自身参数、外界环境参数、导线各处的暂态温升数据输入本轮最新的第二神经网络模型，获得导线最大暂态载流量；其中，本轮最新的神经网络模型为：将上一轮神经网络模型的输入和输出作为训练数据，更新训练集，用更新后的训练集训练的神经网络模型；

第一神经网络模型中计算最大稳态载流量的公式为，

其中，为导线最大稳态载流量，A(l)、B(l)分别为导线l处的导线自身参数集合和外界环境参数集，计算最大稳态载流量时A(l)包括导线表面辐射系数和导线直径，L_start、L_end分别为导线的起始端和末端，T_allowed(l)为稳态温度数据中允许的最高运行温度，I_steady为稳态载流量；

第二神经网络模型中计算最大暂态载流量的公式为，

其中，为导线最大暂态载流量，I_transient为暂态载流量，τ为暂态增容计划时长，I₀为导线的初始载流量，T₀(l)为暂态温升数据中导线l处初始温度，计算最大暂态载流量时A(l)包括导线表面辐射系数、导线直径、单位长度导线的质量和导线热容系数。

2.根据权利要求1所述的一种输电线路动态增容方法，其特征在于：采用分布式光纤测温法，基于背向拉曼散射原理和光时域散射原理，获取导线各处的稳态温度数据/暂态温升数据。

3.根据权利要求2所述的一种输电线路动态增容方法，其特征在于：稳态温度数据的公式为，

其中，T_d为导线d处的温度，T_ref为参考温度，k_B为玻尔兹曼常数，h为普朗克常数，Δν为光纤声子频率，ψ_as为反斯托克斯拉曼散射光子通量，ψ_s为斯托克斯拉曼散射光子通量；

暂态温升数据为预设周期内测温点的温度升高数据。

4.根据权利要求1所述的一种输电线路动态增容方法，其特征在于：第一轮训练第一神经网络模型的训练数据包括导线自身参数、外界环境参数、预设不同稳态载流量对应的稳态温度数据；其中，预设不同稳态载流量对应的稳态温度数据采用稳态热平衡方程计算获得；

第一轮训练第二神经网络模型的训练数据包括导线自身参数、外界环境参数、预设不同暂态载流量对应的暂态温升数据；其中，预设不同暂态载流量对应的暂态温升数据采用暂态热平衡方程计算获得。

5.根据权利要求4所述的一种输电线路动态增容方法，其特征在于：稳态热平衡方程计算公式为，

I²R(T)+Q_s＝Q_c+Q_r

R(T)＝(1+k_se)R₂₀[1+α₂₀(T-20)]

其中，I为预设载流量，Q_s、Q_c、Q_r分别为导线接收日照吸热、空气对流散热和导线辐射散热，R(T)为温度为T时导线单位长度的交流电阻，k_se为集肤效应系数，R₂₀为20℃时导线单位长度的直流电阻，α₂₀为20℃时导线材料温度系数；

暂态热平衡方程计算公式为，

其中，M为单位长度导线的质量，C_p为导线热容系数，t为时间。

6.根据权利要求1所述的一种输电线路动态增容方法，其特征在于：更新训练集的过程为，

比较训练集中旧的训练数据与新加入训练数据，若除稳态温度数据或暂态温升数据外其他均相同，则用新的训练数据替换旧的训练数据。