[发明专利]导线载流量的确定方法及装置

说明书

本发明公开了导线载流量的确定方法及装置，所述方法包括根据采集的导线所处环境的环境参数建立环境模型，将铝球放置在环境模型中加热至预设温度阈值，按照预设时间间隔采集铝球自然降温过程中的温度数据；通过温度数据拟合得到铝球的热时间常数，将热时间常数代入预设温度函数模型后，得到铝球温度函数及温度微分项函数；根据铝球温度函数及温度微分项函数，对铝球暂态热平衡方程求解，得到铝球的雷诺数，进而得到导线的雷诺数，将导线的雷诺数及环境参数代入导线的热平衡方程，得到在当前环境下的导线载流量。本发明提供的方法，通过确定高温铝球降温过程中的热时间常数，以此对导线载流量进行计算，具有成本低、易实施、检测精度高的优点。

技术领域

本发明涉及电力导线载流量检测技术领域，尤其涉及一种导线载流量的确定方法及装置。

背景技术

目前，随着经济的快速发展，对电能的需求也进一步增加，对输电线路的输送能力提出了更高的要求。提高输电线路的输送能力通常基于新建输电线路、挖掘隐性输送容量等。对于经济较发达地区，输电走廊密度较高，受限于土地资源难以新建线路。因此，挖掘导线的隐性输送容量，成为现有技术中更常见的提高导线输送能力的方式。其中，导线的隐性输送容量可以通过对导线的载流量计算以进行评估。即载流量的计算结果将直接影响导线的输送能力。

现有的导线载流量计算方法按照监测对象的不同主要分为两类：第一类是监测导线所处的气象环境的气候模型，对风速、风向、日照、环境温度等进行实时监测，从而计算导线在该环境条件下对应的载流量；但是这类方式通常由于户外长期使用的风速传感器通常精度较差，导致导线载流量计算值误差较大；第二类是监测部分气象参数和导线相关状态参数(导线温度、弧垂等)的载流量计算模型，主要包括热路模型、导线温度模型、弧垂模型、张力模型，这类方式较第一种来说在精度上有较大提升，但是在构建模型时需要在导线上安装相应的传感器以监测导线状态，一方面在导线上安装传感器需要停电进行操作，另一方面传感器后期的维护非常困难，因此该方法不仅花费成本高，实施难度大且后期维护工作量也十分巨大。因此，如何提供一种导线载流量确定方法以克服现有技术的上述缺点，是本领域目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种导线载流量的确定方法及装置，该方法通过对高温铝球降温过程中的暂态温度数据进行处理，获取铝球降温过程的热时间常数，进而确定铝球的温度函数解析形式和温度微分项，可以避免在铝球侧计算过程中产生的截断误差，计算得到更为准确的铝球雷诺数Res。该方法通过确定高温铝球降温过程中的热时间常数可以更方便、更准确的对导线载流量进行计算，具有成本低、易实施、检测精度高的优点。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明某一实施例提供了一种导线载流量的确定方法，包括：

根据采集的导线所处环境的环境参数建立环境模型，将铝球放置在所述环境模型中加热至预设温度阈值，按照预设时间间隔采集铝球自然降温过程中的温度数据；

通过所述温度数据拟合得到铝球的热时间常数，将所述热时间常数代入预设温度函数模型后，得到铝球温度函数及温度微分项函数；

根据所述铝球温度函数及所述温度微分项函数，对铝球暂态热平衡方程求解，得到铝球的雷诺数；

根据所述铝球的雷诺数计算得到所述导线的雷诺数，将所述导线的雷诺数、所述环境参数代入导线的热平衡方程，得到在当前环境下的导线载流量。

进一步地，所述预设温度函数模型的计算公式如下：

其中，T₀为设定的上限温度；T_a为采集到的环境温度；t为降温时间；τ为热时间常数。

进一步地，所述铝球暂态热平衡方程的计算公式如下：