CN103176086A - 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法 - Google Patents

一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103176086A
CN103176086A CN2013100759830A CN201310075983A CN103176086A CN 103176086 A CN103176086 A CN 103176086A CN 2013100759830 A CN2013100759830 A CN 2013100759830A CN 201310075983 A CN201310075983 A CN 201310075983A CN 103176086 A CN103176086 A CN 103176086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wire
current
carrying capacity
temperature
transmission line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2013100759830A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103176086B (zh
Inventor
郭志民
王国栋
郭祥富
刘家兵
黄新波
吴博
万迪明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XI'AN JIN POWER ELECTRICAL CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
XI'AN JIN POWER ELECTRICAL CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XI'AN JIN POWER ELECTRICAL CO Ltd, State Grid Corp of China SGCC, Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd filed Critical XI'AN JIN POWER ELECTRICAL CO Ltd
Priority to CN201310075983.0A priority Critical patent/CN103176086B/zh
Publication of CN103176086A publication Critical patent/CN103176086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103176086B publication Critical patent/CN103176086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Electric Cable Installation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,包括以下步骤:(1)实时采集稳态时输电线路的气象数据及导线稳态温度参数发送给监控中心;(2)监控中心根据步骤(1)获取的稳态时气象数据及导线稳态温度参数,通过导线稳态载流量计算公式计算导线稳态载流量;(3)监控中心根据导线稳态载流量计算公式,建立输电线路摩尔根载流量简化公式,得出输电线路的动态增容摩尔根载流量,从而得到输送线路的输送容量。调度人员可以参考此结果对输电线路的输送容量进行调整,使输电线路在最大负荷状态下安全运行,并可做到早期预警。

Description

一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法
技术领域
本发明涉及输变电设备运行与管理技术领域,尤其涉及一种输电线路动态增容在线监测技术,具体涉及一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法。
背景技术
目前,近年来,随着我国国民经济的持续快速增长,社会用电需求也迅猛增加。由于一些输电线路的输送容量受到热稳定限额的限制,严重制约了电网的供电能力,而建设新的线路走廊投资大、建设周期长。因此,在现有输电线路的实际情况下,如何科学、安全地实现线路输送容量潜能挖掘,已成为当前电网迫切需要解决的问题。
目前,提高现有输电线路的输送载流量有两种方法:一是静态提温增容技术,但该方法突破现行技术规程的规定,改变了线路运行的安全性;二是动态监测增容技术在不突破现行技术规程规定的条件下,可保证系统稳定和设备安全运行,因此有很强的实用性。但动态监测增容技术作为一种新技术,相关理论的缺乏制约了该技术的推广应用,特别是如何根据线路周围的气象条件和导线温度进行载流量计算是个重要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,能够实时监测输电线路载流量。
本发明采用下述技术方案:一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,包括以下步骤:(1)、实时采集稳态时输电线路的气象数据及导线稳态温度参数发送给监控中心;
(2)、监控中心根据步骤(1)获取的稳态时气象数据及导线稳态温度参数,通过导线稳态载流量计算公式计算导线稳态载流量;
(3)、监控中心根据导线稳态载流量计算公式,建立输电线路摩尔根载流量简化公式,得出输电线路的动态增容摩尔根载流量,从而得到输电线路的输送容量,进而确定输电线路增容容量。
所述的气象数据包括环境温度、环境风速、环境风向和日照强度。
所述的气象数据和导线稳态温度参数的采集采用动态增容在线监测装置,所述的动态增容在线监测装置包括有监测气象数据的动态增容监测分机和监测导线温度的导线温度监测装置,所述的动态增容监测分机安装在输电线路杆塔上,所述的导线温度监测装置安装在导线侧。
所述的动态增容监测分机包括环境温湿度传感器、环境风速传感器、环境风向传感器、日照强度传感器、主控单元、通信模块、电源模块,所述的各传感器的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的信号输出端通过通信模块与监控中心通信连接。
所述的通信模块包括ZigBee通信模块及OPGW通信光缆。
所述的主控单元还连接有数据存储单元和时钟单元、键盘显示单元。
所述的电源模块还连接有太阳能充电模块。
所述的导线温度监测装置包括导线温度传感器、主控单元、通信模块,所述的导线温度传感器的信号输出端与主控单元连接,所述的主控单元通过通信模块与监控中心通信连接。
所述步骤(2)的导线稳态载流量计算公式的得出的具体步骤如下所述:
(21)、建立导线发热温度达到稳态时的平衡方程;
根据热平衡原理,导线发热温度达到稳态温度时的平衡方程如式(1):
                                                                 
Figure 336865DEST_PATH_IMAGE001
                (1)
式中:导线的辐射散热,W/m;:导线的对流散热,W/m;
Figure 808712DEST_PATH_IMAGE004
:导线的日照吸热,W/m;
Figure 623084DEST_PATH_IMAGE005
:工作温度下导线的单位长度交流电阻,Ω/m;I:导线载流量;
(22)、分别计算导线的辐射散热、导线的对流散热和导线的日照吸热
Figure 849164DEST_PATH_IMAGE007
;导线表面向周围空间辐射散热的损耗
Figure 455725DEST_PATH_IMAGE006
由下式计算:
                
Figure 449089DEST_PATH_IMAGE008
              (2)
其中:
Figure 203419DEST_PATH_IMAGE009
:斯蒂芬-波尔茨曼常数,
Figure 940430DEST_PATH_IMAGE010
,W·m-2·K-4:导线直径,m;
Figure 831343DEST_PATH_IMAGE012
:环境温度的绝对值,K;
Figure 72969DEST_PATH_IMAGE013
:导线稳态温度的绝对值,K;
Figure 348092DEST_PATH_IMAGE014
:导线表面辐射系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
由于自然风的存在,导线的对流散热的热损耗由下式计算:
                              (3)
式中,
Figure 491869DEST_PATH_IMAGE017
:与导线相接触的空气膜导热系数,假定不变并等于0.02585,W·m-1·K-1
Figure 508367DEST_PATH_IMAGE018
:欧拉数,由下式给出:
               
Figure 6344DEST_PATH_IMAGE019
             (4)
Figure 777991DEST_PATH_IMAGE020
:雷诺系数,由下式给出:
            
Figure 728630DEST_PATH_IMAGE021
         (5)
Figure 548818DEST_PATH_IMAGE022
:风速,m/s;:导线直径,m;
导线吸收的太阳辐射热
Figure 843850DEST_PATH_IMAGE023
由下式计算:
                     
Figure 219468DEST_PATH_IMAGE024
                   (6)
式中,
Figure 640085DEST_PATH_IMAGE025
:导线吸收系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
Figure 112655DEST_PATH_IMAGE026
:日照强度,W/m
交流电阻
Figure 226104DEST_PATH_IMAGE005
由下式计算:
                      
Figure 587553DEST_PATH_IMAGE027
                    (7)
式中
Figure 811861DEST_PATH_IMAGE028
:导线的直流电阻,Ω/m;:交直流电阻比;
(23)、根据热平衡方程,推导出导线稳态载流量计算公式;
由式(1),可推导出导线载流量计算公式,如式(8):
                   
Figure 157709DEST_PATH_IMAGE030
                 (8)
工作温度下导线的直流电阻
Figure 507919DEST_PATH_IMAGE031
由下式计算:
                              (9)
式中
Figure 717500DEST_PATH_IMAGE033
:温度系数,铝取0.00403,1/℃;
Figure 844856DEST_PATH_IMAGE034
:导线工作时的温度,℃;
Figure 744679DEST_PATH_IMAGE035
:导线在20℃的直流电阻,Ω/m。
当雷诺系数
Figure 310790DEST_PATH_IMAGE020
为100~3000时,即环境温度
Figure 612458DEST_PATH_IMAGE036
为40℃、风速
Figure 910715DEST_PATH_IMAGE022
为0.5m/s、导线温度不超过120℃时,用于直径
Figure 297834DEST_PATH_IMAGE011
为4.2~100mm导线的载流量计算,其摩尔根简化公式为:
Figure 667636DEST_PATH_IMAGE037
(15)
式中
Figure 558231DEST_PATH_IMAGE038
:摩尔根载流量,A;
Figure 791504DEST_PATH_IMAGE039
:导线的温升,℃;
Figure 400340DEST_PATH_IMAGE036
:环境温度,℃;
Figure 573833DEST_PATH_IMAGE040
:导线稳态温度,℃,导线稳态温度是导线工作时的温度的稳定值;
交直流电阻比与电流成非线性关系
Figure 522197DEST_PATH_IMAGE041
,用电流代替交直流电阻比,从而简化计算过程;
Figure 490153DEST_PATH_IMAGE041
代入摩尔根简化公式(15),得
   
Figure 586285DEST_PATH_IMAGE042
(16)
整理,得
Figure 297889DEST_PATH_IMAGE043
  (17)。
本发明所述的监测方法可根据实时监测的气象数据和导线温度快捷有效的计算输电线路当前的载流量,从而得到输电线路的输送容量,调度人员可以参考此结果对输电线路的输送容量进行调整,使输电线路在最大负荷状态下安全运行,并可做到早期预警。
附图说明
图1为本发明的流程图;
图2为本发明的动态增容监测分机的原理框图;
图3为本发明的导线温度监测装置的原理框图;
具体实施方式
如图1所示,本发明一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,包括以下步骤:(1)、实时采集稳态时输电线路的气象数据及导线稳态温度参数发送给监控中心;所述的气象数据包括环境温度、环境风速、环境风向和日照强度; 
(2)、监控中心根据步骤(1)获取的稳态时气象数据及导线稳态温度参数,通过导线稳态载流量计算公式计算导线稳态载流量;
(3)、监控中心根据导线稳态载流量计算公式,建立输电线路摩尔根载流量简化公式,得出输电线路的动态增容摩尔根载流量,从而得到输电线路的输送容量,进而确定输电线路增容容量。
所述的气象数据和导线稳态温度参数的采集采用动态增容在线监测装置,所述的动态增容在线监测装置包括有监测气象数据的动态增容监测分机和监测导线温度的导线温度监测装置,所述的动态增容监测分机安装在输电线路杆塔上,所述的导线温度监测装置安装在导线侧。如图2所示,所述的动态增容监测分机包括环境温湿度传感器、环境风速传感器、环境风向传感器、日照强度传感器、主控单元、通信模块、电源模块,所述的各传感器的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的信号输出端通过通信模块与监控中心通信连接。其中通信模块包括ZigBee通信模块及OPGW通信光缆。所述的主控单元还连接有数据存储单元和时钟单元、键盘显示单元。所述的电源模块还连接有太阳能充电模块。
如图3所示,所述的导线温度监测装置包括导线温度传感器、主控单元、通信模块和电源模块,所述的导线温度传感器的信号输出端与主控单元连接,所述的主控单元通过通信模块与监控中心通信连接,通信模块为ZigBee通信模块。
上述步骤(2)的导线稳态载流量计算公式的得出的具体步骤如下所述:
(21)、建立导线发热温度达到稳态时的平衡方程;
根据导线的发热和散热的热平衡知,导线中没有通过电流时,其温度与周围介质温度相等;当通过电流时,其内部产生的热量一部分使导线本身的温度升高,另一部分散失到周围介质中,它们之间呈动态分配,直至导线发热过渡到稳态时,推出导线发热温度达到稳态温度时的平衡方程如式(1):
                  
Figure 100760DEST_PATH_IMAGE001
                (1)
式中
Figure 239617DEST_PATH_IMAGE002
:导线的辐射散热,W/m;:导线的对流散热,W/m;
Figure 72761DEST_PATH_IMAGE004
:导线的日照吸热,W/m;
Figure 995718DEST_PATH_IMAGE005
:工作温度下导线的单位长度交流电阻,Ω/m;I:导线载流量;
(22)、分别计算导线的辐射散热、导线的对流散热
Figure 376200DEST_PATH_IMAGE003
和导线的日照吸热;导线表面向周围空间辐射散热的损耗
Figure 699746DEST_PATH_IMAGE006
由下式计算:
                
Figure 180406DEST_PATH_IMAGE008
              (2)
其中:
Figure 472847DEST_PATH_IMAGE009
:斯蒂芬-波尔茨曼常数,
Figure 267628DEST_PATH_IMAGE010
,W·m-2·K-4
Figure 961914DEST_PATH_IMAGE011
:导线直径,m;
Figure 613475DEST_PATH_IMAGE012
:环境温度的绝对值(监测分机测出的环境温度为
Figure 658792DEST_PATH_IMAGE036
),K;
Figure 991684DEST_PATH_IMAGE013
:导线稳态温度,K;
Figure 540477DEST_PATH_IMAGE014
:导线表面辐射系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
由于自然风的存在,导线的对流散热的热损耗由下式计算:
                
Figure 895552DEST_PATH_IMAGE016
              (3)
式中,:与导线相接触的空气膜导热系数,假定不变并等于0.02585,W·m-1·K-1
Figure 435435DEST_PATH_IMAGE018
:欧拉数,由下式给出:
               
Figure 694378DEST_PATH_IMAGE019
             (4)
:雷诺系数,由下式给出:
            
Figure 621938DEST_PATH_IMAGE021
         (5)
Figure 145323DEST_PATH_IMAGE022
:风速,m/s(风速传感器测出);
Figure 575167DEST_PATH_IMAGE011
:导线直径,m;
导线吸收的太阳辐射热
Figure 488896DEST_PATH_IMAGE023
由下式计算:
                     
Figure 29599DEST_PATH_IMAGE024
                   (6)
式中,:导线吸收系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
Figure 8237DEST_PATH_IMAGE026
:日照强度,W/m2(日照强度传感器测出);
交流电阻
Figure 674841DEST_PATH_IMAGE005
由下式计算:
                                          (7)
式中:导线的直流电阻,Ω/m;
Figure 695384DEST_PATH_IMAGE029
:交直流电阻比;
(23)、根据热平衡方程,推导出导线稳态载流量计算公式;
由式(1),可推导出导线载流量计算公式,如式(8):
                   
Figure 911602DEST_PATH_IMAGE030
                 (8)
工作温度下导线的直流电阻
Figure 794107DEST_PATH_IMAGE031
由下式计算:
                
Figure 146591DEST_PATH_IMAGE032
              (9)
式中
Figure 525357DEST_PATH_IMAGE033
:温度系数,铝取0.00403,1/℃;
Figure 963292DEST_PATH_IMAGE034
:导线工作时的温度,℃;
Figure 383909DEST_PATH_IMAGE035
:导线在20℃的直流电阻,Ω/m,忽略钢芯的导电性,则铝导线20℃的直流电阻的计算式如下:
                   
Figure 794162DEST_PATH_IMAGE044
                (10)
式中
Figure 642032DEST_PATH_IMAGE045
:铝单线直径,mm;
Figure 567263DEST_PATH_IMAGE046
:铝单线的电阻率,取2.8264×10-8(20℃),Ω·m;
Figure 791571DEST_PATH_IMAGE047
:铝线总根数;
Figure 56330DEST_PATH_IMAGE048
:铝线平均绞入率按各层铝线平均节距比计算。
交直流电阻比
Figure 340681DEST_PATH_IMAGE049
由下式计算:
                   
Figure 753208DEST_PATH_IMAGE050
                (11)
式中
Figure 453310DEST_PATH_IMAGE051
:涡流和磁滞引起的电阻增量,由下式计算:
               
Figure 634893DEST_PATH_IMAGE052
            (12)
其中
Figure 90145DEST_PATH_IMAGE053
:钢芯截面,mm2
Figure 989968DEST_PATH_IMAGE054
:电流频率,Hz;
Figure 992297DEST_PATH_IMAGE055
:铝线层数;
Figure 28386DEST_PATH_IMAGE056
:第m层铝线总匝数,
Figure 654539DEST_PATH_IMAGE057
Figure 41658DEST_PATH_IMAGE058
:第m层铝线根数;
Figure 83564DEST_PATH_IMAGE059
:第m层铝线节距长,mm;
Figure 239738DEST_PATH_IMAGE047
:导线中铝线总根数;
Figure 36793DEST_PATH_IMAGE060
:钢芯复合导磁率;
Figure 583312DEST_PATH_IMAGE061
:磁损耗角正切。
Figure 756804DEST_PATH_IMAGE062
由相应的磁场强度测量数据决定。忽略导线轴向电流并假设铝线中电流分配均匀,由m层铝线引起的总磁场强度为:
                   
Figure 735442DEST_PATH_IMAGE064
                (13)
对公式(13),首先设定电流
Figure 211335DEST_PATH_IMAGE038
为一个近似数值再计算,然后根据表1中钢丝直径和
Figure 788126DEST_PATH_IMAGE063
值求取数值。当
Figure 448095DEST_PATH_IMAGE063
计算值不同于表中数值时用二次曲线插值法求出。
表1数值
注a:
Figure 620767DEST_PATH_IMAGE068
:奥斯特,磁场强度单位,
Figure 930526DEST_PATH_IMAGE069
式(11)中,
Figure 1250DEST_PATH_IMAGE070
:集肤和邻近效应引起的电阻增量。忽略钢芯导电性,其集肤和邻近效应引起的相对电阻增量可由下式计算:
Figure 54657DEST_PATH_IMAGE071
                   (14)
式中
Figure 832120DEST_PATH_IMAGE072
:由集肤效应引起的相对电阻增量,由下式计算:
Figure 312780DEST_PATH_IMAGE073
Figure 605221DEST_PATH_IMAGE074
:由邻近效应引起的相对电阻增量,由下式计算:
Figure 898537DEST_PATH_IMAGE075
Figure 592823DEST_PATH_IMAGE076
Figure 244384DEST_PATH_IMAGE077
  (0<
Figure 289701DEST_PATH_IMAGE078
<5)
   
Figure 622593DEST_PATH_IMAGE079
  (0<
Figure 171386DEST_PATH_IMAGE078
<5)
Figure 259428DEST_PATH_IMAGE080
Figure 526461DEST_PATH_IMAGE081
Figure 397465DEST_PATH_IMAGE082
Figure 66344DEST_PATH_IMAGE083
Figure 325287DEST_PATH_IMAGE084
式中
Figure 751720DEST_PATH_IMAGE011
:导线直径,mm;
Figure 754311DEST_PATH_IMAGE085
:最高温度下导线单位长度的交流电阻,
Figure 277697DEST_PATH_IMAGE086
Figure 441962DEST_PATH_IMAGE087
:钢芯直径,mm;
Figure 119805DEST_PATH_IMAGE088
:导线之间距离,mm。
上述导线载流量计算公式考虑比较全面,但计算过程较为繁琐,如果将其在一定条件下简化,则可缩短计算过程,当雷诺系数
Figure 660508DEST_PATH_IMAGE089
为100~3000时,即环境温度
Figure 38400DEST_PATH_IMAGE036
为40℃、风速
Figure 576829DEST_PATH_IMAGE022
为0.5m/s、导线温度不超过120℃时,用于直径
Figure 40171DEST_PATH_IMAGE011
为4.2~100mm导线的载流量计算,其摩尔根简化公式为:
(15)
式中
Figure 882542DEST_PATH_IMAGE038
:摩尔根载流量,A;
Figure 326293DEST_PATH_IMAGE039
:导线的温升,
Figure 542511DEST_PATH_IMAGE091
,℃;
Figure 425016DEST_PATH_IMAGE036
:环境温度,℃;
Figure 777500DEST_PATH_IMAGE040
:导线稳态温度,℃,导线稳态温度是导线工作时的温度的稳定值; 
计算导线载流量时,由上述公式(11)可知交直流电阻比的运算比较麻烦,摩尔根公式不仅考虑因素比较多,而且有实验基础,应用它的一个实验结论,即交直流电阻比与电流成非线性关系,即
Figure 392152DEST_PATH_IMAGE092
,用电流代替交直流电阻比,从而简化计算过程。当导线标准截面确定后,
Figure 830087DEST_PATH_IMAGE093
Figure 516283DEST_PATH_IMAGE094
都是常量。将
Figure 159491DEST_PATH_IMAGE095
代入摩尔根简化公式(15),得
   (16)
整理,得
Figure 198172DEST_PATH_IMAGE097
   (17)
架空导线一般采用钢芯铝铰线和铝绞线,钢芯铝绞线和铝绞线在不同标准截面下的
Figure 422480DEST_PATH_IMAGE098
Figure 687239DEST_PATH_IMAGE094
以及导线20℃的直流电阻
Figure 971590DEST_PATH_IMAGE099
的取值可查相关资料获得。应用摩尔根载流量简化公式(17)可快捷有效的计算输电线路当前的输送容量,调度人员可以参考此结果对输电线路的输送容量进行调整,使输电线路在最大负荷状态下安全运行,并可做到早期预警。

Claims (10)

1.一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、实时采集稳态时输电线路的气象数据及导线稳态温度参数发送给监控中心;
(2)、监控中心根据步骤(1)获取的稳态时气象数据及导线稳态温度参数,通过导线稳态载流量计算公式计算导线稳态载流量;
(3)、监控中心根据导线稳态载流量计算公式,建立输电线路摩尔根载流量简化公式,得出输电线路的动态增容摩尔根载流量,进而确定输电线路增容容量。
2.根据权利要求1所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的气象数据包括环境温度、环境风速、环境风向和日照强度。
3.根据权利要求2所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的气象数据和导线稳态温度参数的采集采用动态增容在线监测装置,所述的动态增容在线监测装置包括有监测气象数据的动态增容监测分机和监测导线温度的导线温度监测装置,所述的动态增容监测分机安装在输电线路杆塔上,所述的导线温度监测装置安装在导线侧。
4.根据权利要求3所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的动态增容监测分机包括环境温湿度传感器、环境风速传感器、环境风向传感器、日照强度传感器、主控单元、通信模块、电源模块,所述的各传感器的信号输出端与主控单元的信号输入端连接,主控单元的信号输出端通过通信模块与监控中心通信连接。
5.根据权利要求4所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的通信模块包括ZigBee通信模块及OPGW通信光缆。
6.根据权利要5所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的主控单元还连接有数据存储单元和时钟单元、键盘显示单元。
7.根据权利要求4所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的电源模块还连接有太阳能充电模块。
8.根据权利要求3所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述的导线温度监测装置包括导线温度传感器、主控单元、通信模块,所述的导线温度传感器的信号输出端与主控单元连接,所述的主控单元通过通信模块与监控中心通信连接。
9.根据权利要求2所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:所述步骤(2)的导线稳态载流量计算公式的得出的具体步骤如下所述:
(21)、建立导线发热温度达到稳态时的平衡方程;
根据热平衡原理,导线发热温度达到稳态温度时的平衡方程如式(1):
                                                      
Figure 544056DEST_PATH_IMAGE002
      (1)
式中
Figure 255660DEST_PATH_IMAGE004
:导线的辐射散热,W/m;
Figure 324110DEST_PATH_IMAGE006
:导线的对流散热,W/m;
Figure 462968DEST_PATH_IMAGE008
:导线的日照吸热,W/m;
Figure 780817DEST_PATH_IMAGE010
:工作温度下导线的单位长度交流电阻,Ω/m;I:导线载流量;
(22)、分别计算导线的辐射散热
Figure 296112DEST_PATH_IMAGE012
、导线的对流散热
Figure 468336DEST_PATH_IMAGE006
和导线的日照吸热
Figure 778094DEST_PATH_IMAGE014
;导线表面向周围空间辐射散热的损耗
Figure 583239DEST_PATH_IMAGE012
由下式计算:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE016
    (2)
其中:
Figure DEST_PATH_IMAGE018
:斯蒂芬-波尔茨曼常数,,W·m-2·K-4:导线直径,m;:环境温度的绝对值,K;:导线稳态温度的绝对值,K;:导线表面辐射系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
由于自然风的存在,导线的对流散热的热损耗
Figure DEST_PATH_IMAGE030
由下式计算:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE032
   (3)
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE034
:与导线相接触的空气膜导热系数,假定不变并等于0.02585,W·m-1·K-1
:欧拉数,由下式给出:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE038
      (4)
Figure DEST_PATH_IMAGE040
:雷诺系数,由下式给出:
              (5)
Figure DEST_PATH_IMAGE044
:风速,m/s;
Figure 906421DEST_PATH_IMAGE022
:导线直径,m;
导线吸收的太阳辐射热
Figure DEST_PATH_IMAGE046
由下式计算:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE048
     (6)
式中,:导线吸收系数,光亮新线为0.23~0.46,发黑旧线为0.9~0.95;
Figure DEST_PATH_IMAGE052
:日照强度,W/m
交流电阻
Figure 870835DEST_PATH_IMAGE010
由下式计算:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE054
    (7)
式中
Figure DEST_PATH_IMAGE056
:导线的直流电阻,Ω/m;
Figure DEST_PATH_IMAGE058
:交直流电阻比;
(23)、根据热平衡方程,推导出导线稳态载流量计算公式;
由式(1),可推导出导线载流量计算公式,如式(8):
           (8)
工作温度下导线的直流电阻
Figure DEST_PATH_IMAGE062
由下式计算:
       
Figure DEST_PATH_IMAGE064
    (9)
式中
Figure DEST_PATH_IMAGE066
:温度系数,铝取0.00403,1/℃;
Figure DEST_PATH_IMAGE068
:导线工作时的温度,℃;
Figure DEST_PATH_IMAGE070
:导线在20℃的直流电阻,Ω/m。
10.根据权利要求9所述的输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法,其特征在于:当雷诺系数
Figure 476129DEST_PATH_IMAGE040
为100~3000时,即环境温度
Figure DEST_PATH_IMAGE072
为40℃、风速
Figure 971832DEST_PATH_IMAGE044
为0.5m/s、导线温度不超过120℃时,用于直径
Figure 563351DEST_PATH_IMAGE022
为4.2~100mm导线的载流量计算,其摩尔根简化公式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE074
  (15)
式中:摩尔根载流量,A;
Figure DEST_PATH_IMAGE078
:导线的温升,℃;:环境温度,℃;
Figure DEST_PATH_IMAGE080
:导线稳态温度,℃,导线稳态温度是导线工作时的温度的稳定值;
交直流电阻比与电流成非线性关系
Figure DEST_PATH_IMAGE082
,用电流代替交直流电阻比,从而简化计算过程;
代入摩尔根简化公式(15),得
       
Figure DEST_PATH_IMAGE084
       (16)
整理,得
Figure DEST_PATH_IMAGE086
   (17)。
CN201310075983.0A 2013-03-11 2013-03-11 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法 Active CN103176086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310075983.0A CN103176086B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310075983.0A CN103176086B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103176086A true CN103176086A (zh) 2013-06-26
CN103176086B CN103176086B (zh) 2015-06-17

Family

ID=48636074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310075983.0A Active CN103176086B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103176086B (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103399232A (zh) * 2013-07-31 2013-11-20 国家电网公司 一种输电线路动态增容运行数据采集处理方法
CN104269925A (zh) * 2014-09-22 2015-01-07 广州供电局有限公司 输电线路动态增容温度监测系统及其监测方法
CN104897304A (zh) * 2015-06-18 2015-09-09 中国电力科学研究院 一种用于输电线路动态增容的线路温度辨识方法
CN105203885A (zh) * 2015-10-10 2015-12-30 上海博英信息科技有限公司 一种基于环网柜母线温度无源无线测量的载流量分析方法
CN105676015A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 国家电网公司 一种输电线路载流量计算方法
CN105891662A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 苏州威拓科技有限公司 基于三网融合的电力线检测系统
CN109375003A (zh) * 2018-09-26 2019-02-22 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 导线载流量确定方法和装置
CN110567520A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 广东电网有限责任公司江门供电局 一种基于输电线路电压电流测量的动态扩容系统及方法
CN110567518A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 广东电网有限责任公司江门供电局 一种基于输电线路温度测量的动态扩容系统及方法
CN111814344A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种架空输电线路载流量计算方法、系统及设备
CN112946398A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种结合气象预测数据的输变电线路的增容容量预估方法
CN112946399A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于大数据技术的线路动态增容方法
CN113109641A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于预测试的线路增容安全管控系统
CN113111484A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种输变电线路增容容量的动态评估方法
CN113109640A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统及方法
CN113239946A (zh) * 2021-02-02 2021-08-10 广东工业大学 一种输电线路载流量的校核方法
CN113295961A (zh) * 2021-04-26 2021-08-24 华北电力大学 一种架空输电线路线夹发热预警和动态增容边缘计算方法
CN113866555A (zh) * 2021-09-23 2021-12-31 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司 多分支多类型导线的配电回路动态容量处理方法
CN114923515A (zh) * 2022-04-21 2022-08-19 广东电网有限责任公司 一种输电导线的温度预警方法、设备、系统及介质
CN115496002A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 国网湖北省电力有限公司信息通信公司 一种多维特征交互的线路动态增容方法、系统及介质
CN114923515B (zh) * 2022-04-21 2024-06-11 广东电网有限责任公司 一种输电导线的温度预警方法、设备、系统及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6502044B1 (en) * 1999-07-12 2002-12-31 Acuity Brands Inc. Self-diagnostic circuitry for emergency lighting fixtures
CN2879209Y (zh) * 2006-03-06 2007-03-14 华东电力试验研究院 输电线路动态监测增容系统的在线监测装置
CN101034806A (zh) * 2006-03-06 2007-09-12 华东电力试验研究院 输电线路动态监测增容系统及其增容方法
CN101609123A (zh) * 2009-07-30 2009-12-23 西安工程大学 输电线路动态增容在线监测系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6502044B1 (en) * 1999-07-12 2002-12-31 Acuity Brands Inc. Self-diagnostic circuitry for emergency lighting fixtures
CN2879209Y (zh) * 2006-03-06 2007-03-14 华东电力试验研究院 输电线路动态监测增容系统的在线监测装置
CN101034806A (zh) * 2006-03-06 2007-09-12 华东电力试验研究院 输电线路动态监测增容系统及其增容方法
CN101609123A (zh) * 2009-07-30 2009-12-23 西安工程大学 输电线路动态增容在线监测系统

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103399232A (zh) * 2013-07-31 2013-11-20 国家电网公司 一种输电线路动态增容运行数据采集处理方法
CN103399232B (zh) * 2013-07-31 2016-05-04 国家电网公司 一种输电线路动态增容运行数据采集处理方法
CN104269925A (zh) * 2014-09-22 2015-01-07 广州供电局有限公司 输电线路动态增容温度监测系统及其监测方法
CN105676015A (zh) * 2014-11-20 2016-06-15 国家电网公司 一种输电线路载流量计算方法
CN105676015B (zh) * 2014-11-20 2019-03-08 国家电网公司 一种输电线路载流量计算方法
CN104897304B (zh) * 2015-06-18 2018-07-20 中国电力科学研究院 一种用于输电线路动态增容的线路温度辨识方法
CN104897304A (zh) * 2015-06-18 2015-09-09 中国电力科学研究院 一种用于输电线路动态增容的线路温度辨识方法
CN105203885A (zh) * 2015-10-10 2015-12-30 上海博英信息科技有限公司 一种基于环网柜母线温度无源无线测量的载流量分析方法
CN105891662A (zh) * 2016-04-01 2016-08-24 苏州威拓科技有限公司 基于三网融合的电力线检测系统
CN109375003A (zh) * 2018-09-26 2019-02-22 国网河北省电力有限公司电力科学研究院 导线载流量确定方法和装置
CN110567520A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 广东电网有限责任公司江门供电局 一种基于输电线路电压电流测量的动态扩容系统及方法
CN110567518A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 广东电网有限责任公司江门供电局 一种基于输电线路温度测量的动态扩容系统及方法
CN111814344A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种架空输电线路载流量计算方法、系统及设备
CN113239946B (zh) * 2021-02-02 2023-10-27 广东工业大学 一种输电线路载流量的校核方法
CN113239946A (zh) * 2021-02-02 2021-08-10 广东工业大学 一种输电线路载流量的校核方法
CN112946399A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于大数据技术的线路动态增容方法
CN112946398A (zh) * 2021-03-04 2021-06-11 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种结合气象预测数据的输变电线路的增容容量预估方法
CN113109640A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统及方法
CN113109641A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于预测试的线路增容安全管控系统
CN112946399B (zh) * 2021-03-04 2022-04-29 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种基于大数据技术的线路动态增容方法
CN113111484A (zh) * 2021-03-04 2021-07-13 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 一种输变电线路增容容量的动态评估方法
CN113295961A (zh) * 2021-04-26 2021-08-24 华北电力大学 一种架空输电线路线夹发热预警和动态增容边缘计算方法
CN113295961B (zh) * 2021-04-26 2022-09-13 华北电力大学 一种架空输电线路线夹发热预警和动态增容边缘计算方法
CN113866555A (zh) * 2021-09-23 2021-12-31 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司 多分支多类型导线的配电回路动态容量处理方法
CN113866555B (zh) * 2021-09-23 2024-04-30 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司 多分支多类型导线的配电回路动态容量处理方法
CN114923515A (zh) * 2022-04-21 2022-08-19 广东电网有限责任公司 一种输电导线的温度预警方法、设备、系统及介质
CN114923515B (zh) * 2022-04-21 2024-06-11 广东电网有限责任公司 一种输电导线的温度预警方法、设备、系统及介质
CN115496002B (zh) * 2022-11-16 2023-02-24 国网湖北省电力有限公司信息通信公司 一种多维特征交互的线路动态增容方法、系统及介质
CN115496002A (zh) * 2022-11-16 2022-12-20 国网湖北省电力有限公司信息通信公司 一种多维特征交互的线路动态增容方法、系统及介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN103176086B (zh) 2015-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103176086B (zh) 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测方法
CN102768029B (zh) 通过弧垂监测进行工业控制的方法及其装置
CN104242452A (zh) 输电线路动态增容监测系统及其增容监测方法
CN102590593B (zh) 基于稳态热路模型的架空导线允许电流的确定方法与装置
CN102313853B (zh) 高压输电线路动态输送容量测算系统及方法
CN102565597B (zh) 一种应用同步相量技术的动态输电线容量估计方法
CN103399226B (zh) 海上平台电缆载流量的监测装置及监测方法
CN104897304B (zh) 一种用于输电线路动态增容的线路温度辨识方法
CN103235226B (zh) Oppc动态增容在线监测装置及监测方法
CN103532075A (zh) 220~500kV线路增容运行的实现方法
Jiang et al. DC ice‐melting and temperature variation of optical fibre for ice‐covered overhead ground wire
JP2009065796A (ja) 架空送電線の電流容量動的決定装置、これに用いるコンピュータプログラム及び架空送電線の電流容量動的決定方法
CN103399232A (zh) 一种输电线路动态增容运行数据采集处理方法
CN203101560U (zh) 一种输电线路动态增容摩尔根载流量的监测装置
CN108828414B (zh) 一种配电网架空绝缘导线动态载流能力评估方法及系统
CN203480928U (zh) 一种智能型导体测温高压交联电缆
Xia et al. Study on the calculation model of maximum allowable time and ampacity for overload operation of overhead transmission line in a short time
CN217466005U (zh) 通信用线的温度检测装置、温度监测系统及温度监测结构
Zhao et al. Real-time reconstruction of temperature field for cable joints based on inverse analysis
CN106408210B (zh) 基于输电线路动态增容的等效风速测量方法及其测量装置
CN102818643B (zh) 一种高压输电线路导线动态增容用环境温度测量方法
CN113295961B (zh) 一种架空输电线路线夹发热预警和动态增容边缘计算方法
CN115455691A (zh) 考虑新能源功率波动及线路动态载流量的电网仿真方法
Makhkamova et al. CFD analysis of the thermal state of an overhead line conductor
Rashmi et al. An Application of IOT and WSN to Monitor the Temperature of AC Transmission Line

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant