CN101672880B - 电缆载流量的确定方法及确定装置 - Google Patents

Abstract

电缆载流量的确定方法及确定装置，测得电缆的相关性能参数后，通过设定导体电流初值、导体温度初值，计算导体温度末值，根据导体温度末值与导体温度初值的差修正导体温度初值，直到前后两次导体温度的差值小于预设第一偏差范围，此时的导体温度末值是当前导体电流初值作用下的导体温度；根据该导体温度末值与90(XLPE绝缘最高工作温度)的差值不断修正导体电流初值，直至导体温度末值与90的绝对差值小于预设第二偏差范围，从而将该导体温度末值对应的导体电流初值确定为最终的电缆载流量。该方式通过给导体电流、导体温度赋初值，并通过不断进行的迭代过程进行，有效解决了现有方式中所得结果不精确的问题，可以更精确地确定电缆载流量。

Description

电缆载流量的确定方法及确定装置

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种电缆载流量的确定方法以及电缆载流量的确定装置。

背景技术

电缆100％负荷因数载流量(简称为电缆载流量)是电缆线路中的其中一个最主要的参数，对电缆载流量的精确计算无论是对电力电缆的设计还是对电力系统的运行都有着重要的意义，这通常体现在：电力设计部门根据电缆载流量对电缆进行选型和电缆的线路设计，而电力运行部门则根据电缆载流量对电缆线路的负荷进行控制，因此，对电缆载流量的运算确定方式对整个电力系统的运行起着重要的作用。

考虑到电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度(交联聚乙烯为90℃)决定了电缆载流量，因此，现有技术中的电缆载流量的确定方式，通常是将导体温度视为其电缆绝缘材料的长期允许最高工作温度，在测量得到电缆的相关固定参数后，包括单位长度绝缘的介质损耗W_d、单位长度电缆导体和护套间的绝缘热阻T₁、单位长度电缆内衬层热阻T₂、单位长度电缆外护层热阻T₃、单位长度电缆周围媒质的热阻T₄、电缆中载有电流的导体数n，对于单芯电缆而言，n＝1，对于三芯电缆而言，则n＝3，再根据这些参数、基于IEC60287标准来计算出相应的电缆载流量。

参见图1所示，是典型的电缆等值热路的示意图，在图示中，θ_c、θ_a、θ_s、θ_k、θ_m分别代表导体温度、环境温度、金属护套温度、铠装层温度、外护层表面温度，单位均为K(开尔文)，W_c表示单位长度导体损耗，单位均为W/m，λ₁、λ₂分别表示金属护套损耗与导体总损耗之比、铠装层损耗与导体总损耗之比，根据图1中所示的电缆等值热路，可以得到计算电缆导体的工作温度的公式为：

θ_c-θ_a＝(W_c+0.5W_d)T₁+[(1+λ₁)W_c+W_d]nT₂+[(1+λ₁+λ₂)W_c+W_d]n(T₃+T₄)  (1)

其中，导体损耗W_c可以表示为I²R，即W_c＝I²R，其中，I为导体电流，单位为A，R为导体交流电阻，单位为Ω/m，其他的相关参数及其计算方式可参见IEC60287及JB/T 10181系列标准，在此不予多加赘述。

对上述公式(1)进行变形，并取导体温度θ_c为主绝缘能耐受的最高工作温度90℃，相应的导体交流电阻对应于90℃时候的值，从而可以得到基于IEC60287标准的电缆载流量的计算公式：

$I=\sqrt{\frac{{\mathrm{\θ}}_c-{\mathrm{\θ}}_a-W_d[0.5T_1+n(T_2+T_3+T_4)]}{{\mathrm{RT}}_1+\mathrm{nTR}(1+{\mathrm{\λ}}_1)T_2+\mathrm{nR}(1+{\mathrm{\λ}}_1+{\mathrm{\λ}}_2)(T_3+T_4)}}---\left(2\right)$

观察上式(2)可以发现，式(2)的等式的左边为电缆载流量，是所要求取的待求量，而等式右边的金属护套损耗与导体总损耗之比λ₁与金属护套电阻有关，铠装层损耗与导体总损耗之比λ₂与铠装电阻有关，电阻是其运行温度的函数，而电缆运行温度主要取决于负荷电流，也就是说，式(2)的等式的右边也包含有待求量。IEC60287标准建议将金属护套和铠装温度取估计值，势必会使得最终所得到的电缆载流量的不准确。

另一方面，电缆一般处于未满负荷运行状态，导体温度未达到90℃，此时就需要在已知电流条件下计算实际电缆导体温度。对上述式(1)进行变形，可以得到电缆导体温度的计算公式为：

θ_c＝θ_a+(W_c+0.5W_d)T₁+[(1+λ₁)W_c+W_d]nT₂+[(1+λ₁+λ₂)W_c+W_d]n(T₃+T₄)   (3)

观察上式(3)可以发现，式(3)的等式的左边为导体温度，是所要求取的待求量，而等式右边的导体发热W_c与导体交流电阻有关，金属护套损耗与导体总损耗之比λ₁与导体、金属护套的电阻有关，铠装层损耗与导体总损耗之比λ₂与导体、铠装电阻有关，而电阻是其运行温度的函数，金属护套的温度等于导体温度减去组合绝缘的温降，铠装层温度等于导体温度减去组合绝缘及内衬层的温降，也就是说，式(3)的等式的右边也包含有待求量。经过计算，对于截面面积为630mm²的电缆的铜导体，当导体温度从90℃下降到80℃时，导体电阻将减少3.1％，可见温度系数对铜导体电阻的影响是不能忽略的，如果将式(3)中等式右边与导体温度相关的各项，包括W_c、λ₁、λ₂等等，均采用90℃或估计值进行计算，势必带来较大的误差，另一方面，如果将式(3)中与导体温度有关的各参量均表示为导体温度的函数并进行整理，得到的将是一个非常复杂的表达式，难以实现电缆导体温度的解析计算，复杂度高，进而也为电缆载流量的计算带来了复杂性。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电缆载流量的确定方法及确定装置，其可以实现任意导体电流下的电缆本体温度计算，且可以更为准确地计算出电缆载流量。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电缆载流量的确定方法，包括步骤：

步骤一：测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；

步骤二：预先设定导体电流初值、导体温度初值，进入步骤三；

步骤三：根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算导体温度末值，进入步骤四；

步骤四：判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围，若否，进入步骤五，若是，进入步骤六；

步骤五：根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值，并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，返回所述步骤三；

步骤六：判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围，若否，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，返回所述步骤三；若是，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量。

一种电缆载流量的确定装置，包括：

参数测定模块，用于测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；

初值设定模块，用于设定导体电流初值、导体温度初值，并根据导体温度修正模块的导体温度修正值更新所述导体温度初值，根据导体电流修正模块的导体电流修正值更新所述导体电流初值；

与所述初值设定模块相连接的导体温度末值计算模块，用于根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算出导体温度末值；

与所述导体温度末值计算模块相连接的第一判定模块，用于判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围；

连接于所述初值设定模块、所述第一判定模块之间的导体温度修正模块，用于当所述第一判定模块的判定结果为否时，根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值；

与所述第一判定模块连接的第二判定模块，用于当所述第一判定模块的判定结果为是时，判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围；

连接于所述初值设定模块、所述第二判定模块之间的导体电流修正模块，用于当所述第二判定模块的判定结果为否时，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，

与所述第二判定模块相连接的电缆载流量确定模块，用于当所述第二判定模块的判断结果为是时，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量。

根据本发明的电缆载流量的确定方法及确定装置，在测得电缆的相关性能参数之后，通过设定初始的导体电流初值、导体温度初值，并根据所设定的导体电流初值以及所述相关性能参数计算出导体温度末值，并根据该导体温度末值与导体温度初值的差值的绝对值不断对该导体温度初值进行修正，直至前后两次计算的导体温度末值的差值小于预设第一偏差范围，即得到当前导体电流下的导体温度；根据该导体温度末值与90的差值的绝对值不断对该导体电流初值进行修正，直到导体温度末值与90的差值小于预设第二偏差范围，将此时导体电流初值确定为最终的电缆载流量。这种电缆载流量的确定方式，是通过给导体电流、导体温度赋初值，并通过不断进行的迭代过程、直至电缆导体温度近似等于最高工作温度，这种方式避免了现有方式中等式两边均有未知量而导致的所得结果不准确的问题，从而可以更为准确地确定出电缆载流量，此外，由于电缆不可能总是运行于额定载流量下，因此，根据本发明的根据导体电流初值、导体温度初值计算导体温度末值的迭代过程还可以实现任意导体电流下的电缆本体温度的确定，从而可以进一步提高电力负荷控制的准确性。

附图说明

图1是典型的电缆等值热路的示意图；

图2是本发明的电缆载流量的确定方法实施例的流程示意图；

图3是本发明的电缆载流量的确定装置实施例的结构示意图；

图4是图3中所示的导体温度末值计算模块的细化结构示意图。

具体实施方式

以下以其中的具体实施例为例，对本发明的电缆载流量的确定方法及确定装置进行详细说明。

如背景技术部分所述，根据式(3)的公式：

θ_c＝θ_a+(W_c+0.5W_d)T₁+[(1+λ₁)W_c+W_d]nT₂+[(1+λ₁+λ₂)W_c+W_d]n(T₃+T₄)

公式的等式左边的θ_c是要求取的导体温度，而等式右边的λ₁、λ₂、W_c等值又与导体温度相关，因此，为了能够尽可能准确的计算出导体温度，且能够避免现有技术中将λ₁、λ₂、W_c等值表示为导体温度函数后的复杂度的问题，本发明方案在测得电缆的相关性能参数之后，在上述式(3)的基础上，通过设定初始的导体温度初值、导体电流初值，并通过迭代的方式不断对导体温度初值、导体电流初值进行修正，以得到最终的电缆载流量。

参见图2所示，是本发明的电缆载流量的确定方法的流程示意图，其包括步骤：

步骤S101：测量电缆的相关性能参数，该相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目等等，进入步骤S102，其中，这些相关性能参数的测定方式可以采用与现有技术中相同的方式，根据热阻系数以及电缆的结构可确定出对应的热阻，具体方式在此不予多加赘述；

步骤S102：预先设定导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0，该导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0的值可以根据其所代表的物理概念自由设定，进入步骤S103；

步骤S103：根据上述导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0以及上述相关性能参数计算导体温度末值θ_c1，进入步骤S104；

步骤S104：计算导体温度末值θ_c1与导体温度初值θ_c0的差值的绝对值Δθ_c，进入步骤S105；

步骤S105：判断导体温度末值θ_c1与导体温度初值θ_c0的差值的绝对值Δθ_c是否小于预设第一偏差范围ε₁，若否，则进入步骤S106，若是，则进入步骤S107；

步骤S106：根据导体温度末值θ_c1、导体温度初值θ_c0计算导体温度修正值，并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，然后返回所述步骤S103；

步骤S107：判断导体温度末值θ_c1与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围ε₂，若否，则进入步骤S108，若是，则进入步骤S109；

步骤S108：根据导体电流初值I₀、所述导体温度末值θ_c1计算导体电流修正值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，然后返回所述步骤S103；

步骤S109：将所述导体温度末值θ_c1对应的导体电流初值I₀确定为电缆载流量。

根据本实施例的电缆载流量的确定方法，在测得电缆的相关性能参数后，通过设定初始的导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0，并根据所设定的导体电流初值I₀以及上述相关性能参数等计算出导体温度末值θ_c1，并根据该导体温度末值θ_c1与导体温度初值θ_c0的差值不断对该导体温度初值进行修正，直至所得到的导体温度末值与所对应的导体温度初值的差值的绝对值小于预设第一偏差范围ε₁。并将该导体温度末值确定为在该导体电流初值负荷下的导体温度的理论计算值，然后再不断地对导体电流初值进行修正，直至最终所得到的导体温度末值与其所对应的导体温度初值的差值的绝对值小于预设第一偏差范围ε₁、且该导体温度末值与90的差值的绝对值小于预设第二偏差范围ε₂，并将满足这两个条件的导体温度末值所对应的导体电流初值确定为最终的电缆载流量，这种电缆载流量的确定方式，是通过给导体电流、导体温度赋初值，并通过不断进行的迭代过程、直至电缆导体温度近似等于最高工作温度，这种方式避免了现有方式中等式两边均有未知量而导致的所得结果不准确的问题，从而可以更为准确地确定出电缆载流量，此外，由于电缆不可能总是运行于额定载流量下，因此，根据本发明的根据导体电流初值、导体温度初值计算导体温度末值的迭代过程还可以实现任意导体电流下的电缆本体温度的确定，从而可以进一步提高电力负荷控制的准确性。

在确定了电缆载流量之后，电力部门则可根据所得的该电缆载流量进行电力电缆的设计以及运行的相关控制，例如，根据电缆载流量对电缆进行选型和电缆线路的设计，根据电缆载流量对电缆线路的负荷进行控制，根据电缆载流量计算出周期性负荷载流量、应急负荷载流量以进行应急状态下的控制等等，在获得该电缆载流量之后，还可以根据该电缆载流量进行其他的相关电力系统的设计及运行的控制，在此不予多加赘述。

其中，在上述步骤S103中，根据导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0以及电缆的相关性能参数计算导体温度末值θ_c1时，具体的计算方式可以是采用基于IEC60287标准的上述式(3)中所表达的方式，也可以是采用其他的计算导体温度的方式来进行，以上述基于IEC60287标准的式(3)中所表达的方式为例，具体的方式可以包括：

根据所述导体电流初值、导体温度初值计算导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度；

根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度计算金属护套损耗，其中，该金属护套损耗可以是仅仅包括金属护套涡流损耗，也可以是既包括金属护套环流损耗、又包括金属护套涡流损耗；

根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度、金属护套损耗计算电缆本体温升以及电缆表面总温升；

根据所测得的环境温度、所述电缆本体温升、所述电缆表面总温升计算导体温度末值。

在上述过程中，单位长度绝缘的介质损耗W_d，单位长度电缆导体和护套间的绝缘热阻T₁、单位长度电缆内衬层热阻T₂、单位长度电缆外护层热阻T₃、单位长度电缆周围媒质的热阻T₄，具体计算方式可以是采用现有技术中已有的方式，具体可以参见IEC60287标准中的相关方式，在此不予多加赘述。

另外，上述步骤S106中计算导体温度修正值的方式具体可以是：将所述导体温度末值θ_c1与导体温度初值θ_c0的和乘以预设第一修正系数k₁所得的乘积作为所述导体温度修正值，即导体温度修正值可以表示为k₁×(θ_c0+θ_c1)。

上述步骤S108中计算导体电流修正值的方式具体可以是：将90减去所述导体温度末值θ_c1所得的差值乘以预设第二修正系数k₂所得的乘积与所述导体电流初值I₀所得的和值设定为所述导体电流修正值，即导体电流修正值可以表示为I₀+k₂×(90-θ_c1)。

其中，上述预设第一偏差范围ε₁、预设第二偏差范围ε₂二者可以相同也可以不相同，具体可以根据所需要的精度进行自由设定。上述预设第一修正系数k₁、预设第二修正系数k₂可以相同也可以不相同，具体可以根据迭代过程的进行时间、收敛度的平衡性来进行选择，较大的修正系数可以加快迭代过程的进行，但是会对迭代过程的收敛度产生不利影响，较小的修正系数可能具有较好的收敛性能，但是可能会相应延长迭代过程的进行时间，因此，在具体选择第一偏差范围ε₁、预设第二偏差范围ε₂时，可以根据对收敛度和迭代过程的时间的不同需求来进行不同的设定。

参见图3所示，是本发明的电缆载流量的确定装置的一个具体实施例的结构示意图。在本实施例的电缆载流量的确定装置中，具体包括有：

参数测定模块200，用于测量电缆的相关性能参数，该相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目等等，具体的测定方式可以采用与现有技术中相同的方式，根据热阻系数以及电缆的结构可确定出对应的热阻，具体方式在此不予赘述；

初值设定模块201，用于设定导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0，并根据导体温度修正模块204的导体温度修正值更新所述导体温度初值θ_c0，根据导体电流修正模块206的导体电流修正值更新所述导体电流初值I₀；

与初值设定模块201相连接的导体温度末值计算模块202，用于根据所述导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0以及所述相关性能参数计算出导体温度末值θ_c1；

与导体温度末值计算模块202相连接的第一判定模块203，用于判断所述导体温度末值θ_c1与所述导体温度初值θ_c0的差值的绝对值|θ_c1-θ_c0|是否小于预设第一偏差范围ε₁；

连接于初值设定模块201、第一判定模块203之间的导体温度修正模块204，用于当所述第一判定模块203的判定结果为否时，根据所述导体温度末值θ_c1、所述导体温度初值θ_c0计算导体温度修正值；

与所述第一判定模块203连接的第二判定模块205，用于当所述第一判定模块203的判定结果为是时，判断所述导体温度末值θ_c1与90的差值的绝对值|90-θ_c1|是否小于预设第二偏差范围ε₂；

连接于所述初值设定模块201、所述第二判定模块205之间的导体电流修正模块206，用于当所述第二判定模块205的判定结果为否时，根据所述导体电流初值I₀、所述导体温度末值θ_c1计算导体电流修正值，

与所述第二判定模块205相连接的电缆载流量确定模块207，用于当所述第二判定模块205的判断结果为是时，将所述导体温度末值θ_c1对应的导体电流初值I₀确定为电缆载流量。

根据本实施例中的电缆载流量的确定装置，其在测得电缆的上述相关性能参数后，通过初值设定模块201设定初始的导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0，然后根据所设定的导体电流初值以及所测得的上述相关性能参数计算出导体温度末值，并根据该导体温度末值与导体温度初值的差值不断对该导体温度初值进行修正，直至所得到的导体温度末值与所对应的导体温度初值的差值的绝对值小于预设第一偏差范围ε₁，并将该导体温度末值确定为在该导体电流初值负荷下的导体温度的理论计算值，然后再不断地对导体电流初值进行修正，直至最终所得到的导体温度末值与其所对应的导体温度初值的差值的绝对值小于预设第一偏差范围ε₁、且该导体温度末值与90的差值的绝对值小于预设第二偏差范围ε₂，从而将满足这两个条件的导体温度末值所对应的导体电流初值确定为最终的电缆载流量，这种电缆载流量的确定方式，是通过给导体电流、导体温度赋初值，并通过不断进行的迭代过程、直至电缆导体温度近似等于最高工作温度，这种方式避免了现有方式中等式两边均有未知量而导致的所得结果不准确的问题，从而可以更为准确地确定出电缆载流量，此外，由于电缆不可能总是运行于额定载流量下，因此，根据本发明的根据导体电流初值、导体温度初值计算导体温度末值的迭代过程还可以实现任意导体电流下的电缆本体温度的确定，从而可以进一步提高电力负荷控制的准确性。

在确定了电缆载流量之后，电力部门则可根据所得的该电缆载流量进行电力电缆的设计以及运行的相关控制，例如，根据电缆载流量对电缆进行选型和电缆线路的设计，根据电缆载流量对电缆线路的负荷进行控制，根据电缆载流量计算出周期性负荷载流量、应急负荷载流量以进行应急状态下的控制等等，在获得该电缆载流量之后，还可以根据该电缆载流量进行其他的相关电力系统的设计及运行的控制，在此不予多加赘述。

其中，导体温度末值计算模块202根据导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0以及上述相关性能参数计算导体温度末值θ_c1时，具体的计算方式可以是采用基于IEC60287标准的上述式(3)中所表达的方式，也可以是采用其他的计算导体温度的方式来获得，以上述基于IEC60287标准的式(3)中所表达的方式为例，图4中所示的是导体温度末值计算模块202的细化结构示意图，如图4所示，上述导体温度末值计算模块202具体可以包括：

与所述初值设定模块201相连接的电阻确定模块2021，用于根据所述导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0计算导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度；

与所述电阻确定模块2021相连接的金属护套损耗确定模块2022，用于根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度计算金属护套损耗；

与所述金属护套损耗确定模块2022相连接的温升确定模块2023，用于根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度、金属护套损耗计算电缆本体温升以及电缆表面总温升；

与所述温升确定模块2023、所述第一判定模块203相连接的导体温度末值确定模块2024，根据所测得的环境温度、所述电缆本体温升、所述电缆表面总温升计算导体温度末值。

其中，在上述过程中，单位长度绝缘的介质损耗W_d，单位长度电缆导体和护套间的绝缘热阻T₁、单位长度电缆内衬层热阻T₂、单位长度电缆外护层热阻T₃、单位长度电缆周围媒质的热阻T₄，具体计算方式可以是采用现有技术中已有的方式，具体可以参见IEC60287标准中的相关方式，在此不予多加赘述。

此外，初值设定模块201在设定导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0时，导体电流初值I₀、导体温度初值θ_c0的值可以根据其所代表的物理概念自由设定。

另外，导体温度修正模块204计算导体温度修正值的方式具体可以是：将所述导体温度末值θ_c1与导体温度初值θ_c0的和乘以预设第一修正系数k₁所得的乘积作为所述导体温度修正值，即导体温度修正值可以表示为k₁×(θ_c0+θ_c1)。

导体电流修正模块206计算导体电流修正值的方式具体可以是：将90减去所述导体温度末值θ_c1所得的差值乘以预设第二修正系数k₂所得的乘积与所述导体电流初值I₀所得的和值设定为所述导体电流修正值，即导体电流修正值可以表示为I₀+k₂×(90-θ_c1)。

其中，上述预设第一偏差范围ε₁、预设第二偏差范围ε₂二者可以相同也可以不相同，具体可以根据所需要的精度进行自由设定。上述预设第一修正系数k₁、预设第二修正系数k₂可以相同也可以不相同，具体可以根据迭代过程的进行时间、收敛度的平衡性来进行选择，较大的修正系数可以加快迭代过程的进行，但是会对迭代过程的收敛度产生不利影响，较小的修正系数可能具有较好的收敛性能，但是可能会相应延长迭代过程的进行时间，因此，在具体选择第一偏差范围ε₁、预设第二偏差范围ε₂时，可以根据对收敛度和迭代过程的时间的不同需求来进行不同的设定。

上述针对本发明的电缆载流量的确定方法及确定装置的具体实施例进行了说明，而实际上，考虑到电力系统实际运行时，电缆导体的负荷电流不是持续不变的，而是在一定时间内按周期性变化，因此，为了充分利用电缆线路的输送能力，需要计算在日周期负荷条件下的电流峰值，即计算周期性负荷载流量，在计算周期性负荷载流量时，是使用周期负荷因数M乘以100％负荷因数载流量(即电缆载流量)，因此，电缆载流量的计算的准确性对后续过程中周期性负荷载流量的计算的准确性产生重要影响，所以，本发明方案的电缆载流量的确定方法及确定装置可应用于后续过程中的周期性负荷载流量的确定中，且可以提高周期性负荷载流量的计算的准确性。

以上所述的本发明实施方式，仅仅是针对本发明的具体实施例的详细说明，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电缆载流量的确定方法，其特征在于，包括步骤：

步骤一：测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；

步骤二：预先设定导体电流初值、导体温度初值，进入步骤三；

步骤三：根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算导体温度末值，进入步骤四；

步骤四：判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围，若否，进入步骤五，若是，进入步骤六；

步骤五：根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值，并使用该导体温度修正值更新所述导体温度初值，返回所述步骤三；

步骤六：判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围，若否，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，并使用该导体电流修正值更新所述导体电流初值，返回所述步骤三；若是，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量；

根据所述导体电流初值、导体温度初值计算出导体温度末值的方式包括：

根据所述导体电流初值、导体温度初值计算导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度；

根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度计算金属护套损耗；

根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度、金属护套损耗计算电缆本体温升以及电缆表面总温升；

根据所测得的环境温度、所述电缆本体温升、所述电缆表面总温升计算导体温度末值。

2.根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于：所述金属护套损耗包括金属护套环流损耗和金属护套涡流损耗。

3.根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于，所述根据导体温度末值、导体温度初值计算导体温度修正值的方式包括：

将所述导体温度末值与导体温度初值的和乘以预设第一修正系数所得的乘积作为所述导体温度修正值。

4.根据权利要求1所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于，所述根据导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值的方式包括：

将90减去所述导体温度末值所得的差值乘以预设第二修正系数所得的乘积与所述导体电流初值所得的和值设定为所述导体电流修正值。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的电缆载流量的确定方法，其特征在于：

所述预设第一偏差范围、所述预设第二偏差范围相同或者不相同。

6.一种电缆载流量的确定装置，其特征在于，包括：

参数测定模块，用于测量电缆的相关性能参数，所述相关性能参数包括单位长度绝缘的介质损耗、单位长度电缆导体和护套间的热阻系数、单位长度电缆内衬层热阻系数、单位长度电缆外护层热阻系数、单位长度电缆周围媒质热阻系数、电缆中载有电流的导体数目；

初值设定模块，用于设定导体电流初值、导体温度初值，并根据导体温度修正模块的导体温度修正值更新所述导体温度初值，根据导体电流修正模块的导体电流修正值更新所述导体电流初值；

与所述初值设定模块相连接的导体温度末值计算模块，用于根据所述导体电流初值、导体温度初值以及所述相关性能参数计算出导体温度末值；

与所述导体温度末值计算模块相连接的第一判定模块，用于判断所述导体温度末值与所述导体温度初值的差值的绝对值是否小于预设第一偏差范围；

连接于所述初值设定模块、所述第一判定模块之间的导体温度修正模块，用于当所述第一判定模块的判定结果为否时，根据所述导体温度末值、所述导体温度初值计算导体温度修正值；

与所述第一判定模块连接的第二判定模块，用于当所述第一判定模块的判定结果为是时，判断所述导体温度末值与90的差值的绝对值是否小于预设第二偏差范围；

连接于所述初值设定模块、所述第二判定模块之间的导体电流修正模块，用于当所述第二判定模块的判定结果为否时，根据所述导体电流初值、所述导体温度末值计算导体电流修正值，

与所述第二判定模块相连接的电缆载流量确定模块，用于当所述第二判定模块的判断结果为是时，将所述导体温度末值对应的导体电流初值确定为电缆载流量；

所述导体温度末值计算模块包括：

与所述初值设定模块相连接的电阻确定模块，用于根据所述导体电流初值、导体温度初值计算导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度；

与所述电阻确定模块相连接的金属护套损耗确定模块，用于根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度计算金属护套损耗；

与所述金属护套损耗确定模块相连接的温升确定模块，用于根据所述导体电阻、金属护套电阻、金属护套温度、金属护套损耗计算电缆本体温升以及电缆表面总温升；

与所述温升确定模块、所述第一判定模块相连接的导体温度末值确定模块，根据所测得的环境温度、所述电缆本体温升、所述电缆表面总温升计算导体温度末值。

7.根据权利要求6所述的电缆载流量的确定装置，其特征在于，所述金属护套损耗包括金属护套环流损耗、金属扩套涡流损耗。

8.根据权利要求6或7所述的电缆载流量的确定装置，其特征在于：所述预设第一偏差范围、所述预设第二偏差范围相同或者不相同。

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