[发明专利]一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法

说明书

本发明公开了一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法，通过建立钢芯铝绞线的内部电磁场模型，钢芯铝绞线的内部电磁场模型采用贝塞尔函数的形式呈现；对钢芯铝绞线的内部电磁场模型进行求解，得到电场强度的矢量解；根据电场强度的矢量解计算得到钢芯铝绞线内部电流分布情况；根据电流分布情况求得导体的交流电阻；对导体的交流电阻求解得到基于贝塞尔方程求得的钢芯铝绞线的交流电阻。可见，本发明是从导线内部的电场分布出发，逐步推导电流分布、电阻计算。脉络清晰，更具备整体的概念。最后得到的钢芯铝绞线的交流电阻的表达式能直观的看出各个参数对交流电阻的影响，无论是数值计算还是动态分析，都有较高的效率。

技术领域

本发明涉及导线的交流电阻技术领域，特别涉及一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法。

背景技术

随着我国工业用电和商业用电用电量的不断提高和技术的发展，电能的需求量也随着工业生产和居民用电需求的增长而不断增加。与此同时便需要建设更多的发电厂和输电系统。而随着火力发电厂的碳排放问题和国家环保发展的要求，更多的新能源发电厂将会接入电网。由于建设各种类型的发电厂需要综合考量诸如水源，施工，交通运输，灰渣处理等各种因素，发电厂的地址最终集中分布于资源丰富而负荷需求较低的地区。各个城市群的电能依赖相距较远地区的发电厂的电能生产。因此提高输电系统远距离输送的能力的技术具有十分重要的意义。

提高输电系统容量的方法一般分为两种。一种是铺设更多的输电线路，但是经济成本和环保成本较高。一种是不进行输电系统的扩建而是通过对输电线路载流量的实时确定充分利用输电系统输电能力的动态增容技术。

在满足输电系统安全可靠的前提下，为避免新建输电线路而带来的较大资金成本，时间成本和环境问题，而对现有输电线路的最大载流量进行动态评估从而提高输电线路载流量的相关研究是具有很好的效益的。

导线的交流电阻是计算载流量的一个必要参数。交流电阻是在电流方向交变的情况下，磁场效应、集肤效应和邻近效应的影响，使得导线原本的电阻增大而产生。关于交流电阻的计算，国内外有不同的算法。

现有的交流电阻计算方法将直流电阻与交变下的增量分割开来，并没有从导线内部电磁场分布情况出发，不能直接的看出钢线铝绞线结构、电导率、磁导率等物理参数以及电流频率等对其交流电阻的影响。

鉴于此，需要一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法，以至少解决相关技术中交流电阻计算方法不能直接的看出钢线铝绞线参数对交了电阻影响的技术问题。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种求解钢芯铝绞线交流电阻动态变化的计算方法，包括：

根据单一结构的导线分析，建立钢芯铝绞线的内部电磁场模型，所述钢芯铝绞线的内部电磁场模型采用贝塞尔函数的形式呈现；

对钢芯铝绞线的内部电磁场模型进行求解，得到电场强度的矢量解；

根据所述电场强度的矢量解计算得到钢芯铝绞线内部电流分布情况；

根据所述电流分布情况求得导体的交流电阻；

对所述导体的交流电阻求解得到基于贝塞尔方程求得的钢芯铝绞线的交流电阻。

可选地，所述钢芯铝绞线的内部电磁场模型的表达式为：