CN102141591A - 输电线路暂态载流能力监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

一种电力系统技术领域的输电线路暂态载流能力监测装置及监测方法，该装置包括：第一数据采集终端，设置在输电线的杆塔上；第一采集单元；第一控制单元；第一传输单；第二数据采集终端，设置在输电线上；第二采集单元；第二据控制单元；第二传输单元。线路最大载流量能明确的告知调度人员该线路在当前剩下的故障消除时间下还有多大的载流能力，即该线路还能通过多大的电流。最长安全时间能明确告知调度人员该线路在该故障电流下，线路导线温度上升到最大允许运行温度还有多长时间，即故障处理还有多长时间。这两个指标能协助调度人员在最短的时间内选择最安全最经济的故障消除方式。

Description

输电线路暂态载流能力监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及的是一种电力系统技术领域的装置及其方法，具体是一种输电线路暂态载流能力监测装置及监测方法。

背景技术

随着我国国民经济高速发展和电网建设持续高速发展，电网规模逐年增加，电网密度逐渐增大，输电线路走廊呈日益紧缺之势。最大限度的发挥现有线路走廊资源，提高线路的输送能力，不仅是提高资源利用效率的需要，也是建设坚强的智能电网的必然要求。

目前动态载流量计算稳态热平衡条件下线路实际允许通过负荷，由于导线自身材料的影响，其温升达到稳态热平衡是需要一段时间的。常规设计中，负荷选截面积的理论出发点是30分钟导线达到稳定温升，而大中型截面积导线的发热时间常数τ大多在10～15分钟。因此，为了充分利用输电线路的传输能力，在故障短时负荷情况下必须考虑线路的暂态运行问题，即考虑故障情况下线路的暂态载流量大小。当导线中通过电流时，根据热平衡原理有如下的暂态热平衡方程。

$I^{2}R\left(T_c\right)+Q_s={\mathrm{MC}}_p\frac{{\mathrm{dT}}_c}{\mathrm{dt}}+Q_c+Q_r$

上式中，M为导线单位长度的质量(kg)；Cp为导体材料的比热容(J/(kg·℃))，R(Tc)为交流电阻(Ω)，Qs为日照吸热(J/(kg·℃))，Qc为对流散热(J/(kg·℃))和Qr为辐射散热(J/(kg·℃))。

可将暂态热平衡方程变化为如下形式：

$\frac{{\mathrm{dT}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{{\mathrm{MC}}_p}(I^{2}R\left(T_c\right)+Q_s-Q_c\left(T_c\right)-Q_r\left(T_c\right))$

Tc随时间变化，无论递增还是递减，不可能发生跃变，即满足函数光滑，因此Tc有唯一解，且能用数值解法解之。在此将其写为如下形式：

$\left\{\begin{array}{c}{T}_c^{\′}=f(t,T_c)\\ T_c\left(t_0\right)=T_{c0}\end{array}\right.$

上式中Tc0为初始条件下的导线温度(℃)。

提高输电线路在故障情况下暂时过负荷能力的方法，一方面根据实时采集的导线温度、气温、风速、风向、光辐射强度以及导线相关参数，按导线暂态热平衡方程预测在给定电流下，确定一定时长后的温升，作为线路短时超负荷运行的依据；另一方面计算当前气象条件下，确定给定时长内导线温度不超过允许运行温度的最大线路载流量及给定电流下导线温度不超过允许运行温度的最大安全时长，为运行调度提供安全操作依据。

经对现有技术检索发现，现有技术中还未有对输电线路暂态载流量进行监测的装置和方法，而暂态载流量却是故障情况下非常重要的指标，它能指示调度人员在最短时间内采取最安全最经济的方式消除故障，如果不能明确知道线路的暂态载流量就可能导致故障处理不当，将小故障演变成大故障，进行引发大范围停电事故，对国民生产生活造成重大影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种输电线路暂态载流能力监测装置及监测方法，能够有效实现高压输电线的暂态载流能力监测。

本发明涉及一种输电线路暂态载流能力监测装置，包括：第一数据采集终端，设置在输电线的杆塔上；包括：第一采集单元，完成对环境温度和风速风向的采集；第一控制单元，控制所述的第一数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制数据存储、控制第一传输单元完成数据通信；第一传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台；监控后台，负责监测数据的接收、分析及计算出线路最大载流量和最长安全时间两个指标。

第二数据采集终端，设置在输电线上；包括：第二采集单元，完成对输电线的温度、输电线负荷电流的采集；第二控制单元，控制所述的第二数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制第二传输单元完成数据通信；第二传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台。

所述的第一采集单元包括：相互独立设置的温度测量模块、风速风向测量模块，所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块依次通过模拟开关、隔离保护电路及第一模数转换器与所述的第一控制单元连接；其中所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块分别用于采集环境温度、风速及风向；所述的模拟开关，根据不同需要在不同的时间选通，让不同的信号通过；所述的隔离保护电路，用于模拟信号的隔离、隔绝外界的干扰；所述的第一模数转换器用于将上述模块采集到的信号从模拟信号转换成数字信号。

所述的第一控制单元包括：第一主控单片机以及与所述的第一主控单片机耦合的第一电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中所述的第一主控单片机，控制所述的第一数据采集终端的正常运行；所述的第一电源管理模块，用于给这个装置提供稳定的电源，保证其正常运行；所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，气候信息；所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使该终端基于所述的脉冲工作。

所述的第一电源管理模块包含相互耦合的、第一电源控制器、蓄电池组；其中所述的第一电源控制器，用于对所述的太阳能电池板方阵进行控制和调配；所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。所述的太阳能电池板方阵的容量与所述的蓄电池组的容量匹配。

所述的第二采集单元包括：相互独立设置的输电线负荷电流测量模块及输电线温度测量模块；其中所述的输电线负荷电流测量模块包括：相互耦合的导线电流测量模块、输电线信号调电路；所述的输电线温度测量模块包括：两个温度探头；所述的输电线负荷电流测量模块及所述的输电线温度测量模块通过第二模数转换器与第二控制单元连接；其中所述的输电线温度测量模块及所述的输电线负荷电流测量模块分别用于采集导线温度、线路电流；所述的调理电路，分别对导线温度及线路电流模拟信号进行滤波和隔离保护；所述的第二模数转换器用于将上述模块采集到的信号从模拟信号转换成数字信号。

所述的第二控制单元包括：第二主控单片机及与所述的第二主控单片机耦合的第二电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中所述的第二主控单片机，控制所述的第二数据采集终端的正常运行；所述的第二电源管理模块，用于给这个装置提供稳定的电源，保证其正常运行；所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，导线电流温度信息；所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使该终端基于所述的脉冲工作。

所述的第二电源管理模块包括：相互耦合连接的输电线取电线圈、第二电源控制器及相互并联的蓄电池组；其中所述的输电线取电线圈，将从输电线上通过感应取电方式得到的交流电能转换为直流电；所述的第二电源控制器将直流电转化为所需电压的稳定直流电；所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。

所述的第一传输单元通过串口与所述的第一控制单元连接；所述的第二传输单元通过串口与所述的输电线控制单元连接；所述的第一数据采集终端与所述的第二数据采集终端通过GPS进行对时，保证时钟脉冲的一致性。

所述的环境温度测量模块及导线温度探头选用能低供电电压且输出电压与测量温度比例呈线性的关系的传感器；所述的风速风向测量模块选用三杯式感应器；所述的导线温度测量模块采用罗氏线圈；所述的蓄电池组采用锂离子电池；所述的第一传输单元及第二传输单元选用GSM模块或GPRS模块或EDGE模块。

本发明涉及上述装置的检测方法，包括以下步骤：

S1，通过在待评估输电线路杆塔上安装第一数据采集终端得到当前时间的环境温度Ta、风速Vw和风向dw；

S2，通过在待评估输电线路上安装所述的第二数据采集终端得到当前时间的导线温度Tc和当前电流I；

S3，第一数据采集终端和第二数据采集终端通过无线通讯方式将测量得到的风速Vw、风向dw、导线温度Tc和当前电流I传输到监控后台；

S4，监控后台参照IEEE738-2006标准计算给定剩余时间的暂态载流量It和给定最大电流下的安全时间Tr。

所述的步骤S4的计算包括以下步骤：：

S4.1，监控后台参照IEEE738-2006标准根据本装置实测的风速、风向、导线温度和电流I计算出交流电阻RTc、日照吸热Qs、对流散热Qc和辐射散热Qr；

S4.2，利用Runge-Kutta公式计算暂态热平衡方程得到给定剩余时间为Tr时，最大暂态载流量It，即最大暂态载流量指标；

S4.3，利用Runge-Kutta公式计算暂态热平衡方程得到给定最大电流为I_t时，最长安全时间T_r，即最长安全时间指标。

所述的暂态热平衡方程是指： $\frac{{\mathrm{dT}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{{\mathrm{MC}}_p}(I^{2}R\left(T_c\right)+Q_s-Q_c\left(T_c\right)-Q_r\left(T_c\right)),$

其中：M为导线单位长度的质量；C_p为导体材料的比热容，R_Tc为交流电阻，Q_s为日照吸热，Qc为对流散热和Qr为辐射散热。

本发明提供了一整套输电线路暂态载流能力评估方法和监测装置，通过在线路中安装本监测的各个传感器，然后通过无线通讯模块将各个测量参量传回监控后台，在监控后台计算当前线路的暂态载流量，并明确给出线路最大载流量及最长安全时间两个指标。

线路最大载流量能明确的告知调度人员该线路在当前剩下的故障消除时间下还有多大的载流能力，即该线路还能通过多大的电流。最长安全时间能明确告知调度人员该线路在该故障电流下，线路导线温度上升到最大允许运行温度还有多长时间，即故障处理还有多长时间。这两个指标能协助调度人员在最短的时间内选择最安全最经济的故障消除方式。

附图说明

图1为本发明输电线路暂态载流能力监测装置及其使用方法整体结构图。

图2为本发明输电线路暂态载流能力监测装置及其使用方法第一采集终端模块图。

图3为本发明输电线路暂态载流能力监测装置及其使用方法第二采集终端模块图。

图4为本发明输电线路暂态载流能力监测装置及其使用方法剩余时间与暂态载流量关系曲线图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本发明输电线路暂态载流能力监测装置，包括：第一数据采集终端，设置在输电线的杆塔上；包括：第一采集单元，完成对环境温度和风速风向的采集；第一控制单元，控制所述的第一数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制数据存储、控制第一传输单元完成数据通信；第一传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台；监控后台为带GSM或GPRS或EDGE通讯模块的PC机，负责监测数据的接收、分析及计算出线路最大载流量和最长安全时间两个指标。

第二数据采集终端，设置在输电线上；包括：第二采集单元，完成对输电线的温度、输电线负荷电流的采集；第二控制单元，控制所述的第二数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制第二传输单元完成数据通信；第二传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台。

如图2所示，第一采集单元包括：相互独立设置的温度测量模块、风速风向测量模块，所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块依次通过模拟开关、隔离保护电路及第一模数转换器与所述的第一控制单元连接；其中所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块分别用于采集环境温度、风速及风向；所述的模拟开关，根据不同需要在不同的时间选通，让不同的信号通过；所述的隔离保护电路，用于模拟信号的隔离、隔绝外界的干扰；所述的第一模数转换器用于将上述模块采集到的信号从模拟信号转换成数字信号。

所述的第一控制单元包括：第一主控单片机以及与所述的第一主控单片机耦合的第一电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中所述的第一主控单片机，控制所述的第一数据采集终端的正常运行；所述的第一电源管理模块，用于给这个装置提供稳定的电源，保证其正常运行；所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，气候信息；所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使该终端基于所述的脉冲工作。

所述的第一电源管理模块包含相互耦合的、第一电源控制器、蓄电池组；其中所述的第一电源控制器，用于对所述的太阳能电池板方阵进行控制和调配；所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。所述的太阳能电池板方阵的容量与所述的蓄电池组的容量匹配。

如图3所示，第二采集单元包括：相互独立设置的输电线负荷电流测量模块及输电线温度测量模块；其中所述的输电线负荷电流测量模块包括：相互耦合的导线电流测量模块、输电线信号调电路；所述的输电线温度测量模块包括：两个温度探头；所述的输电线负荷电流测量模块及所述的输电线温度测量模块通过第二模数转换器与第二控制单元连接；其中所述的输电线温度测量模块及所述的输电线负荷电流测量模块分别用于采集导线温度、线路电流；所述的调理电路，分别对导线温度及线路电流模拟信号进行滤波和隔离保护；所述的第二模数转换器用于将上述模块采集到的信号从模拟信号转换成数字信号。

所述的第二控制单元包括：第二主控单片机及与所述的第二主控单片机耦合的第二电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中所述的第二主控单片机，控制所述的第二数据采集终端的正常运行；所述的第二电源管理模块，用于给这个装置提供稳定的电源，保证其正常运行；所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，导线电流温度信息；所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使该终端基于所述的脉冲工作。

所述的第二电源管理模块包括：相互耦合连接的输电线取电线圈、第二电源控制器及相互并联的蓄电池组；其中所述的输电线取电线圈，将从输电线上通过感应取电方式得到的交流电能转换为直流电；所述的第二电源控制器将直流电转化为所需电压的稳定直流电；所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。

所述的第一传输单元通过串口与所述的第一控制单元连接；所述的第二控制单元通过串口与所述的输电线控制单元连接；所述的第一数据采集终端与所述的第二数据采集终端通过GPS进行对时，保证时钟脉冲的一致性。

第一主控单片机选用C8051F040；温度测量模块及导线测温探头选用能低供电电压且输出电压与测量温度比例呈线性的关系的芯片，型号为Analog Devices公司的TMP36温度传感器；风速风向测量模块选用上海气象仪器厂的WJ-3B型三杯式感应器；两个蓄电池组都采用锂离子电池；第一传输单元，第二数据传输单元及监控后台通讯模块选用Motorola G24；第二主控单片机选择MICROCHIP公司的PIC18LF4620；导线电流传感模块采用的是北京宁达众合科技有限公司型号为NDZH01的罗氏线圈。

待评估架空线路参数和采集的气候条件如下两表。下表I为架空线参数；表II为初始状态参数。初始状态参数采集时间为2009年7月10日12:00，初始温度为37.9℃

表I架空线参数

表II仿真初始状态参数

计算当前导线温度T_c下交流电阻R(T_c)

R(T_c)＝(1+0.0025)×[0.02×(8.688×10^-5-7.283×10^-5)×(37.9-25)+7.283×10^-5]＝7.66467.283×10^-5Ω/m

计算当前时间下的日照吸热Q_s，2009年7月10日为当年的191天，n＝191

δ＝23.4583sin[360°(284+191)/365]＝22.24695°

H_c＝arcsin[cos(23)cos(22.24695)cos(0)+sin(23)sin(22.24695)]＝0.3883°Z_c＝180°

θ＝cos^-1[cos(0.3883)cos(180-90)]＝90°

线路所处工业环境

q_s＝53.1821+14.2110×0.3883-6.6138×10^-1×0.3883²-3.1658×10^-2×0.3883³+5.654×10^-4×0.3883⁴-4.3446×10^-6×0.3883⁵+1.3236×10^-8×0.3883⁶＝58.7981W/m²

K_solar＝1+1.148×10^-4×20-1.108×10^-8×20²＝1.0023

q_se＝K_solarq_s＝1.0023×58.7981＝58.9333W/m²

Q_s＝αq_ssin(θ)A′＝0.5×58.9333×sin(90)×23.94×10^-3＝0.7054W/m计算当前导线温度T_c下辐射散热Q_r，光亮新线ε＝0.31，

Q_r＝0.0178×23.94×0.31[((37.9+273)/100)⁴-((35.5+273)/100)⁴]＝0.3767W/m计算当前导线温度T_c下对流散热Q_c，因风速不大，只算Q_c1，

$T_{\mathrm{film}}=\frac{T_c+T_a}{2}=\frac{37.9+35.5}{2}=36.7$

${\mathrm{\μ}}_f=\frac{1.458\×{10}^{-6}{(36.7+273)}^{1.5}}{36.7+383.4}=1.8915\×{10}^{-5}$

K_f＝0.02424+7.4767×10^-5×36.7-4.4071×10^-9×36.7²＝0.027

${\mathrm{\ρ}}_f=\frac{1.293-1.525\×{10}^{-4}\×20+6.397\×{10}^{-9}\×{20}^2}{1+0.00367\×36.7}=1.1368$

风与导线轴向的夹角为

K_angle＝1.194-cos(26)+0.194cos(2×26)+0.368sin(2×26)＝0.788

$Q_{c1}=[1.01+0.0372{\left(\frac{D{\mathrm{\ρ}}_f{V}_w}{{\mathrm{\μ}}_f}\right)}^{0.52}]k_f(T_c-T_a)k_{\mathrm{angle}}$

$=[1.01+0.0372{\left(\frac{23.94\×1.1368\×2.941}{1.8915\×{10}^{-5}}\right)}^{0.52}]0.027(37.9-35.5)0.788$

$=5.353W/m$

利用Runge-Kutta公式解

$\frac{{\mathrm{dT}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{{\mathrm{MC}}_p}(I^{2}R\left(T_c\right)+Q_s-Q_c\left(T_c\right)-Q_r\left(T_c\right))$

得出剩余时间T_r与暂态载流量I_t的关系曲线。

如图4所示，在消除故障剩余时间为1分钟时，该线路的暂态载流量达2890A；在消除故障剩余时间为5分钟时，暂态载流量为1480A；而当消除故障剩余时间为10分钟时，暂态载流量仅为1169A。可见，当在消除故障剩余时间越小时，线路暂态载流量越大，且在消除故障剩余时间越小时，暂态载流量的变化越快，这两点显示了如果调度人员在越短的时间内消除故障，线路的暂态载流量越大，甚至会是线路额定载流量的十倍几十倍，有了暂态载流量的指标调度人员就能清楚地知道该线路还能通过多大的电流，更加从容的消除故障。

从图4中得出，若该线路故障情况下跃变电流为500A时，导线最高温度仅44.54℃，而线路的最大允许运行温度为70℃，即安全时间Tr为∞；若该线路故障情况下跃变电流为1500A时，线路温度在上升到70℃前的安全时间为4分45秒；若该线路故障情况下跃变电流为25000A时，线路温度在上升到70℃前的安全时间仅为0.75秒。由此看见，在相同的环境条件下，故障电流越大，线路安全时间越短。有了安全时间指标，调度人员就能清楚地了解该线路在发生故障后安全运行时间，即故障消除时间还剩下多少。

综上所述的，本方法及装置为电网调度人员处理线路故障提供明确的线路的最大载流量及安全时间，能协助调度人员在最短时间内选择最安全最经济的故障消除方式。

Claims (10)

1.一种输电线路暂态载流能力监测装置，其特征在于，包括：

第一数据采集终端，设置在输电线的杆塔上；包括：

第一采集单元，完成对环境温度、风速及风向的采集；

第一控制单元，控制所述的第一数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制数据存储、控制第一传输单元完成数据通信；

第一传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台；

第二数据采集终端，设置在输电线上；包括：

第二采集单元，完成对输电线的温度、输电线负荷电流的采集；

第二控制单元，控制所述的第二数据采集终端的正常运行、提供稳定电源、控制数据存储、控制第二传输单元完成数据通信；

第二传输单元，通过其将采集的数据发送到监控后台；

监控后台，负责监测数据的接收、分析及计算出线路最大载流量和最长安全时间两个指标。

2.根据权利要求1所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征是，所述的第一采集单元包括：相互独立设置的温度测量模块及风速风向测量模块，所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块依次通过模拟开关、隔离保护电路及第一模数转换器与所述的第一控制单元连接；其中

所述的温度测量模块及所述的风速风向测量模块分别用于采集环境温度、风速及风向；

所述的隔离保护电路，用于模拟信号的隔离、隔绝外界的干扰；

所述的第一模数转换器用于将上述模块采集到的信号转换成数字信号；

所述的第二采集单元包括：相互独立设置的输电线负荷电流测量电路及输电线温度测量电路；其中

所述的输电线负荷电流测量电路包括：相互耦合的导线电流测量模块及输电线信号调理电路；

所述的输电线温度测量电路包括：两个温度探头；

所述的输电线负荷电流测量电路及所述的输电线温度测量电路通过第二模数转换器与第二控制单元连接。

3.根据权利要求1或2所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征是，所述的第一控制单元包括：第一主控单片机以及与所述的第一主控单片机耦合的第一电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中

所述的第一主控单片机，控制所述的第一数据采集终端的正常运行；

所述的第一电源管理模块，用于给第一数据采集终端提供稳定的电源，保证其正常运行；

所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，气候信息；

所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使第一数据采集终端基于所述的脉冲工作；

所述的第二控制单元包括：第二主控单片机及与所述的第二主控单片机耦合的第二电源管理模块、贮存模块及时钟模块；其中

所述的第二主控单片机，控制所述的第二数据采集终端的正常运行；

所述的第二电源管理模块，用于给第二数据采集终端提供稳定的电源，保证其正常运行；

所述的贮存模块，用于暂存数据包序号，时间信息，电池信息，导线温度和线路电流信息；

所述的时钟模块，用于提供一个时钟脉冲，使第二数据采集终端基于所述的脉冲工作。

4.根据权利要求3所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征是，所述的第一电源管理模块包含相互耦合的太阳能电池板方阵、第一电源控制器、蓄电池组；其中

所述的第一电源控制器，用于对所述的太阳能电池板方阵输出电压进行控制和调配；

所述的第二电源管理模块包括：相互耦合连接的输电线取电线圈、第二电源控制器及相互并联的蓄电池组；其中

所述的输电线取电线圈，将从输电线上通过感应取电方式得到的交流电能转换为直流电；

第二电源控制器将直流电转化为所需电压的稳定直流电；

所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；

所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。

5.根据权利要求4所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征是，所述的蓄电池组包括：相互耦合的蓄电池组和蓄电池组控制单元；所述的蓄电池组控制单元用于对每个单独的蓄电池进行控制，所述的蓄电池组控制单元具有自我管理和外部控制两种工作模式。

6.根据权利要求1所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征是，所述的第一传输单元通过串口与所述的第一控制单元连接；所述的第二控制单元通过串口与所述的输电线控制单元连接。

7.根据权利要求1或3所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征在于，所述的第一数据采集终端与所述的第二数据采集终端通过GPS进行对时，保证时钟的一致性。

8.根据权利要求2所述的输电线路暂态载流能力监测装置，其特征在于，所述的温度测量模块及所述的温度探头选用能低供电电压且输出电压与测量温度比例呈线性的关系的传感器；所述的风速风向测量模块选用三杯式感应器；所述的导线电流测量模块采用罗氏线圈。

9.根据权利要求1所述装置的监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，通过在待评估输电线路杆塔上安装第一数据采集终端得到当前时间的环境温度Ta、风速Vw和风向dw；

S2，通过在待评估输电线路上安装所述的第二数据采集终端得到当前时间的导线温度Tc和当前电流I；

S3，第一数据采集终端和第二数据采集终端通过无线通讯方式将测量得到的风速Vw、风向dw、导线温度Tc和当前电流I传输到监控后台；

S4，监控后台参照IEEE738-2006标准计算给定剩余时间的暂态载流量It和给定最大电流下的安全时间Tr。

10.根据权利要求9所述的监测方法，其特征是，所述的步骤S4的计算包括以下步骤：

S4.1，监控后台参照IEEE738-2006标准根据本装置实测的风速、风向、导线温度和电流I计算出交流电阻RTc、日照吸热Qs、对流散热Qc和辐射散热Qr；

S4.2，利用Runge-Kutta公式计算暂态热平衡方程得到给定剩余时间为Tr时，最大暂态载流量It，即最大暂态载流量指标；

S4.3，利用Runge-Kutta公式计算暂态热平衡方程得到给定最大电流为It时，最长安全时间Tr，即最长安全时间指标；

所述的暂态热平衡方程是指： $\frac{{\mathrm{dT}}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{1}{{\mathrm{MC}}_p}(I^{2}R\left(T_c\right)+Q_s-Q_c\left(T_c\right)-Q_r\left(T_c\right)),$

其中：M为导线单位长度的质量；Cp为导体材料的比热容，RTc为交流电阻，Qs为日照吸热，Qc为对流散热和Qr为辐射散热。

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