[发明专利]一种输电线路动态增容方法及系统

说明书

本发明公开了一种输电线路动态增容方法及系统，本发明测量导线各处的稳态温度数据/暂态温升数据，通过神经网络模型，计算最大稳态载流量/最大暂态载流量，相较于传统的方法计算更加准确；同时本发明将上一轮结果作为新一轮神经网络模型的训练数据，随实际运行数据的不断积累，准确度进一步提高，具有很好的工程实用价值。

技术领域

本发明涉及一种输电线路动态增容方法及系统，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

随着城市输电网容量增加，加之线路走廊资源日趋紧缺，在不改变走廊、不动铁塔情况实现可观的动态增容具有重大意义。同一回线路的不同位置由于导线型号、所处地理位置、是否为耐热导线等等因素的不同，所能允许的载流量会有所不同。传统动态增容方法以离散的少数测温点的温度作为整条线路的平均温度，计算输电线路增容时的最大载流量，但是即使同一档内不同点处的导线温度也会因环境温度、风速、日照等因素存在变化，用测量点的导线温度代替整条线路的平均温度是不准确的，因此传统动态增容方法计算最大载流量不准确，给线路增容运行带来风险。

发明内容

本发明提供了一种输电线路动态增容方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种输电线路动态增容方法，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。

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。

稳态温度数据的公式为，

其中，为测温点距光纤入射端的距离，C为光速，n为光纤折射率，t为测温点拉曼散射光返回入射端的时间，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。

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。

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)]