CN112946398A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力技术领域，具体涉及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，包括以下步骤：A）建立电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F；B）监控目标电缆外护套温度、环境温湿度和风速，将导体温度与环境温度、环境湿度、风速以及负荷关联作为样本数据；C）将样本数据进行函数拟合，获得目标电缆的导体温度对负荷、环境温湿度及风速的函数G；D）获得气象预测数据，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷作为动态增容上限。本发明的实质性效果是：直接获得当前气象环境下电缆的最大负荷，能够根据气象环境提供更为准确的增容容量预估。

Description

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

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及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。

背景技术

由于输变电线路回路长、通道环境复杂，在一条线路设计时，设计单位往往根据环境情况采用多种截面的导线。导致部分线路导线截面选择不合理，无法满足快速增长的负荷需求，成为限制区域电网供电能力的制约性设备。动态增容技术是在输变电线路上安装在线监测装置，对导线状态和气象条件进行监测，在不突破现行技术规程规定的前提下，根据数学模型计算出导线的最大允许载流量，充分利用线路客观存在的隐性容量，提高输变电线路的输送容量。气象环境对电缆的运行有重要影响，因而需要结合气象环境数据对电缆的增容容量进行评估。

如中国专利CN104330659B，公开日2017年2月15日，一种基于电缆传热模型的准动态增容方法，用于排管内部的电缆增容，包括以下步骤：1)根据电缆全线的工况，在瓶颈电缆段建立数据采集系统，进行当日数据测量；2)根据数据采集系统当日测得的瓶颈电缆段的数据，建立并以日为单位更新次日瓶颈电缆段的电缆传热模型；3)根据次日瓶颈电缆段的电缆传热模型，估算瓶颈电缆段中待增容电缆次日的载流量，实现电缆增容。但其仅能够更新次日电缆散热模型估算次日载流量，不能根据气象环境变化实时动态增容，安全性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏结合气象数据动态增容技术的问题。提出了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，本方法能够根据气象环境变化动态预估增容容量，具有更高的安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：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，包括以下步骤：A）建立电缆散热模型，获得电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F；B）沿目标电缆上设置温度监控器，监控目标电缆外护套温度，沿目标电缆设置温湿度监控器和风速计，分别监控环境温湿度和风速，获得目标电缆的环境温湿度、风速以及外护套温度，根据函数F获得此时目标电缆的导体温度，将导体温度与环境温度、环境湿度、风速以及负荷关联，作为样本数据；C）重复步骤B）直至获得足够的样本数据，将样本数据进行函数拟合，获得目标电缆的导体温度对负荷、环境温湿度及风速的函数G；D）获得气象预测数据，获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，所述预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，所述动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限。通过电缆散热模型能够通过电缆外护套温度、环境温湿度和风速推导出电缆导体的温度，通过采集样本数据，获得在当前气象环境下，导体温度对电缆负荷的函数，从而能够直接获得当前气象环境下电缆的最大负荷，即为电缆的增容上限，能够根据气象环境提供更为准确的增容容量预估。

作为优选，所述电缆包括架空电缆和穿井电缆，步骤B）中，沿目标电缆上设置温度监控器包括红外温度监测器和热电偶温度监测器；所述红外温度监测器安装在塔架上，所述红外温度监测器包括红外图像测温单元和通信模块，所述红外图像测温单元拍摄塔架两侧电缆的红外图像并转换为温度分布图，红外图像测温单元与通信模块连接；所述热电偶温度监测器包括控制单元、若干个热电偶温度检测单元和通信装置，若干个热电偶温度检测单元沿目标电缆布置，检测目标电缆外护套温度，若干个所述热电偶温度检测单元均与控制单元连接，所述控制单元与通信装置连接。

作为优选，步骤A）中建立电缆散热模型的方法包括：A1）搭建电缆散热模拟设备，在模拟设备上模拟导体温度、环境温湿度和风速，并监测电缆外护套温度，获得模拟数据；A2）当获得足够的模拟数据后，对模拟数据进行函数拟合，获得函数F。

作为优选，步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备包括环境模拟箱、测试电缆、注液头、注液管、回液头、回液管、液箱、注液泵、流速计、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器、若干个护套温度传感器和控制器，所述测试电缆放置在环境模拟箱内，所述测试电缆具有预设的长度L，所述测试电缆的两端裸露，所述测试电缆的导体中部加工有通孔，加工通孔后的电缆导体壁厚记为σ，在加工工艺允许下，导体壁厚σ应尽可能小，所述注液管一端与注液泵连接，注液泵与液箱连接，所述注液头将注液管与电缆导体一端的通孔连通，所述回液头将回液管与电缆导体另一端的通孔连通，所述回液管与液箱连接，所述流速计安装在注液头和测试电缆之间，检测测试电缆内液体流速，所述加热器安装在液箱内，所述箱内温度传感器安装在液箱内，检测液箱内液体的温度，所述入口温度传感器安装在注液头上，检测注液头内液体的温度，所述出口温度传感器安装在回液头上，检测回液头内液体的温度，若干个护套温度传感器安装在厕所电缆外护套上，检测外护套上的温度，测试电缆两端均设有护套温度传感器，所述注液泵、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器均与控制器连接。使用加热到预设温度的液体使电缆的导体温度达到预设温度，不用通过大电流加热导体，节省了能源，且提高了安全性。将加热到预设温度的液体通入测试电缆，并维持一段时间，即可使电缆的温度达到稳态，此时进行温度的检测即能够获得测试电缆的散热情况，进而获得电缆的散热模型。通过流速计以及对注液泵的反馈控制，能够稳定液体的流速，减少试验的干扰和误差。

作为优选，步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备还包括温度补偿器，所述温度补偿器安装在注液管上，所述温度补偿器包括壳体、补偿筒、滑塞、补偿弹簧、补液管、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器和后端温度传感器，所述壳体安装在注液管上，所述补偿筒安装在壳体内，所述补偿筒一端开口一端封闭，所述补偿筒开口端与注液管连通，所述滑塞安装在补偿筒内，所述滑塞与补偿筒内壁抵接，所述补偿弹簧一端与滑塞固定连接，补偿弹簧另一端与补偿筒封闭端固定连接，所述补液管一端连通筒靠近封闭端的部分，补液管另一端与注液管连通，所述锁定头安装在补偿筒外壁，所述锁定头用于锁定及解锁滑塞，所述补偿弹簧两端通过导线与电子开关K1和电源VT1连接，所述前置温度传感器安装在注液管上，所述前置温度传感器位于补偿筒靠近注液泵的一侧，所述前端温度传感器安装在补偿筒靠近注液管的位置，所述后端温度传感器安装在补偿筒靠近补液管的位置，所述电子开关K1控制端、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器以及后端温度传感器均与控制器连接。通过温度补偿器能够使液体温度更加均匀，提高电缆散热模型的准确度。通过对液箱内的液体进行加热，使其达到预设的温度，由于加热器不可能加热每个部位的液体，导致液体的温度存在分布不均匀的情况。但温度差异并不大，采用温度补偿器能够补偿温度分布的不均匀。弹簧通电收缩，其收缩量与通过的电流大小有关。通过PWM方式控制电子开关K1闭合的占空比，能够控制流过补偿弹簧的电流大小，进而控制补偿弹簧的收缩量，前端温度传感器所在位置为低温液体，后端温度传感器所在位置为高温液体，补偿弹簧收缩量增大时，会将高温液体压入注液管，反之，当补偿弹簧收缩量减小时，会将低温液体压入注液管，进而补偿注液管内温度的分布不均匀性。将锁定头锁紧，使滑塞不能移动，锁定头可以使用电磁锁、电动推杆等，而后给补偿弹簧通电，使补偿弹簧发热，实现加热后端温度传感器所在位置的液体的作用。

作为优选，所述锁定头包括锁定管、锁定块和锁定弹簧，所述锁定管安装在补偿筒上，所述锁定块与锁定管滑动连接，所述锁定弹簧一端与锁定块固定连接，锁定弹簧另一端与锁定管固定连接，所述补偿筒开有用于锁定块通过的孔，所述锁定块位置与滑塞对应，所述锁定弹簧两端通过导线与电子开关K2和电源VT2连接，所述电子开关K2控制端与控制器连接。通过PWM方式控制电子开关K1闭合的占空比增加，使通过锁定弹簧的电流增大，锁定弹簧收缩，此时锁定头解锁，滑塞可以移动，反之，当电子开关K1闭合的占空比减小，锁定弹簧伸长，滑塞被锁紧无法移动。

作为优选，步骤A1）中获得模拟数据的方法包括：A11）使用加热器加热液箱中的液体，使其温度达到值T1，用于模拟电缆的导体的温度，开启注液泵，将温度为T1的液体注入测试电缆，监测入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器的监测值；A12）当护套温度传感器的值基本稳定时，表示测试电缆的温度已达稳态，此时读取测试电缆靠近注液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套首端温度T1_s，读取测试电缆靠近回液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套尾端温度T1_e，读取流速计监测值V，由环境模拟箱读取环境温湿度和风速；A13）将导体温度T1、外护套首端温度T1_s、外护套尾端温度T1_e、流速V、环境温湿度HT和风速W作为一组模拟数据，获得函数F时，电缆外护套温度采用外护套首端温度T1_s。

作为优选，步骤A1）中，若目标电缆为穿井电缆，则获得模拟数据的方法包括：A21）为环境模拟箱设置不同的温度和湿度，风速设为0；A22）在环境模拟箱内设置多根测试电缆，多根测试电缆的数量、相对位置和相对距离均与目标电缆实际相同；A23）目标电缆对应的测试电缆附近的测试电缆设置不同的温度T1，获得附近电缆在不同温度下的目标测试电缆的模拟数据；A24）获得电缆导体温度对电缆外护套温度、附近电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F’。

作为优选，步骤D）包括：D1）沿目标电缆划分区段，同区段内的环境温湿度及风速基本相同，进而认为同区段内的电缆具有相同的导体温度；D2）获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，所述预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，所述动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限；D3）取目标电缆全部区段的动态增容上限中的最小值，作为目标电缆的动态增容上限。

本发明的实质性效果是：通过电缆散热模型能够通过电缆外护套温度、环境温湿度和风速推导出电缆导体的温度，通过采集样本数据，获得在当前气象环境下，导体温度对电缆负荷的函数，从而能够直接获得当前气象环境下电缆的最大负荷，即为电缆的增容上限，能够根据气象环境提供更为准确的增容容量预估。

附图说明

图1为实施例一增容容量预估方法流程框图。

图2为实施例一电缆散热模拟设备结构示意图。

图3为实施例一测试电缆结构示意图。

图4为实施例一温度补偿器结构示意图。

其中：100、测试电缆，101、护套层，102、铠装层，103、内衬层，104、导体，105、绝缘层，200、管道，301、注液头，302、注液管，303、回液管，400、温度补偿器，401、补偿弹簧，402、滑塞，403、补偿筒，404、锁定块，405、锁定弹簧，406、锁定管，407、补液管，408、壳体。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

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，如图1所示，包括以下步骤：A）建立电缆散热模型，获得电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F；B）沿目标电缆上设置温度监控器，监控目标电缆外护套温度，沿目标电缆设置温湿度监控器和风速计，分别监控环境温湿度和风速，获得目标电缆的环境温湿度、风速以及外护套温度，根据函数F获得此时目标电缆的导体温度，将导体温度与环境温度、环境湿度、风速以及负荷关联，作为样本数据；C）重复步骤B）直至获得足够的样本数据，将样本数据进行函数拟合，获得目标电缆的导体温度对负荷、环境温湿度及风速的函数G；D）获得气象预测数据，获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限。包括：D1）沿目标电缆划分区段，同区段内的环境温湿度及风速基本相同，进而认为同区段内的电缆具有相同的导体温度；D2）获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限；D3）取目标电缆全部区段的动态增容上限中的最小值，作为目标电缆的动态增容上限。通过电缆散热模型能够通过电缆外护套温度、环境温湿度和风速推导出电缆导体的温度，通过采集样本数据，获得在当前气象环境下，导体温度对电缆负荷的函数，从而能够直接获得当前气象环境下电缆的最大负荷，即为电缆的增容上限，能够根据气象环境提供更为准确的增容容量预估。

电缆包括架空电缆和穿井电缆，穿井电缆包括位于电缆管道200内的若干根并排的电缆，步骤B）中，沿目标电缆上设置温度监控器包括红外温度监测器和热电偶温度监测器；红外温度监测器安装在塔架上，红外温度监测器包括红外图像测温单元和通信模块，红外图像测温单元拍摄塔架两侧电缆的红外图像并转换为温度分布图，红外图像测温单元与通信模块连接；热电偶温度监测器包括控制单元、若干个热电偶温度检测单元和通信装置，若干个热电偶温度检测单元沿目标电缆布置，检测目标电缆外护套温度，若干个热电偶温度检测单元均与控制单元连接，控制单元与通信装置连接。

步骤A）中建立电缆散热模型的方法包括：A1）搭建电缆散热模拟设备，在模拟设备上模拟导体温度、环境温湿度和风速，并监测电缆外护套温度，获得模拟数据；A2）当获得足够的模拟数据后，对模拟数据进行函数拟合，获得函数F。如图2、图3所示，步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备包括环境模拟箱、测试电缆100、注液头301、注液管302、回液头、回液管303、液箱、注液泵、流速计、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器、若干个护套温度传感器和控制器，测试电缆100放置在环境模拟箱内，测试电缆100具有预设的长度L，测试电缆100由外至内依次为护套层101、铠装层102、内衬层103和若干个覆盖有绝缘层105的导体104，测试电缆100的两端裸露，测试电缆100的导体中部加工有通孔，加工通孔后的电缆导体壁厚记为σ，在加工工艺允许下，导体壁厚σ应尽可能小，注液管302一端与注液泵连接，注液泵与液箱连接，注液头301将注液管302与电缆导体一端的通孔连通，回液头将回液管303与电缆导体另一端的通孔连通，回液管303与液箱连接，流速计安装在注液头301和测试电缆100之间，检测测试电缆100内液体流速，加热器安装在液箱内，箱内温度传感器安装在液箱内，检测液箱内液体的温度，入口温度传感器安装在注液头301上，检测注液头301内液体的温度，出口温度传感器安装在回液头上，检测回液头内液体的温度，若干个护套温度传感器安装在厕所电缆外护套上，检测外护套上的温度，测试电缆100两端均设有护套温度传感器，注液泵、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器均与控制器连接。使用加热到预设温度的液体使电缆的导体温度达到预设温度，不用通过大电流加热导体，节省了能源，且提高了安全性。将加热到预设温度的液体通入测试电缆100，并维持一段时间，即可使电缆的温度达到稳态，此时进行温度的检测即能够获得测试电缆100的散热情况，进而获得电缆的散热模型。通过流速计以及对注液泵的反馈控制，能够稳定液体的流速，减少试验的干扰和误差。

步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备还包括温度补偿器400，如图4所示，温度补偿器400安装在注液管302上，温度补偿器400包括壳体408、补偿筒403、滑塞402、补偿弹簧401、补液管407、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器和后端温度传感器，壳体408安装在注液管302上，补偿筒403安装在壳体408内，补偿筒403一端开口一端封闭，补偿筒403开口端与注液管302连通，滑塞402安装在补偿筒403内，滑塞402与补偿筒403内壁抵接，补偿弹簧401一端与滑塞402固定连接，补偿弹簧401另一端与补偿筒403封闭端固定连接，补液管407一端连通筒靠近封闭端的部分，补液管407另一端与注液管302连通，锁定头安装在补偿筒403外壁，锁定头用于锁定及解锁滑塞402，补偿弹簧401两端通过导线与电子开关K1和电源VT1连接，前置温度传感器安装在注液管302上，前置温度传感器位于补偿筒403靠近注液泵的一侧，前端温度传感器安装在补偿筒403靠近注液管302的位置，后端温度传感器安装在补偿筒403靠近补液管407的位置，电子开关K1控制端、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器以及后端温度传感器均与控制器连接。通过温度补偿器400能够使液体温度更加均匀，提高电缆散热模型的准确度。通过对液箱内的液体进行加热，使其达到预设的温度，由于加热器不可能加热每个部位的液体，导致液体的温度存在分布不均匀的情况。但温度差异并不大，采用温度补偿器400能够补偿温度分布的不均匀。弹簧通电收缩，其收缩量与通过的电流大小有关。通过PWM方式控制电子开关K1闭合的占空比，能够控制流过补偿弹簧401的电流大小，进而控制补偿弹簧401的收缩量，前端温度传感器所在位置为低温液体，后端温度传感器所在位置为高温液体，补偿弹簧401收缩量增大时，会将高温液体压入注液管302，反之，当补偿弹簧401收缩量减小时，会将低温液体压入注液管302，进而补偿注液管302内温度的分布不均匀性。将锁定头锁紧，使滑塞402不能移动，锁定头可以使用电磁锁、电动推杆等，而后给补偿弹簧401通电，使补偿弹簧401发热，实现加热后端温度传感器所在位置的液体的作用。

锁定头包括锁定管406、锁定块404和锁定弹簧405，锁定管406安装在补偿筒403上，锁定块404与锁定管406滑动连接，锁定弹簧405一端与锁定块404固定连接，锁定弹簧405另一端与锁定管406固定连接，补偿筒403开有用于锁定块404通过的孔，锁定块404位置与滑塞402对应，锁定弹簧405两端通过导线与电子开关K2和电源VT2连接，电子开关K2控制端与控制器连接。通过PWM方式控制电子开关K1闭合的占空比增加，使通过锁定弹簧405的电流增大，锁定弹簧405收缩，此时锁定头解锁，滑塞402可以移动，反之，当电子开关K1闭合的占空比减小，锁定弹簧405伸长，滑塞402被锁紧无法移动。

步骤A1）中获得模拟数据的方法包括：A11）使用加热器加热液箱中的液体，使其温度达到值T1，用于模拟电缆的导体的温度，开启注液泵，将温度为T1的液体注入测试电缆100，监测入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器的监测值；A12）当护套温度传感器的值基本稳定时，表示测试电缆100的温度已达稳态，此时读取测试电缆100靠近注液头301一端位置的护套温度传感器的值记为外护套首端温度T1_s，读取测试电缆100靠近回液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套尾端温度T1_e，读取流速计监测值V，由环境模拟箱读取环境温湿度和风速；A13）将导体温度T1、外护套首端温度T1_s、外护套尾端温度T1_e、流速V、环境温湿度HT和风速W作为一组模拟数据，获得函数F时，电缆外护套温度采用外护套首端温度T1_s。

步骤A1）中，若目标电缆为穿井电缆，则获得模拟数据的方法包括：A21）为环境模拟箱设置不同的温度和湿度，风速设为0；A22）在环境模拟箱内设置多根测试电缆100，多根测试电缆100的数量、相对位置和相对距离均与目标电缆实际相同；A23）目标电缆对应的测试电缆100附近的测试电缆100设置不同的温度T1，获得附近电缆在不同温度下的目标测试电缆100的模拟数据；A24）获得电缆导体温度对电缆外护套温度、附近电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F’。

本实施例的有益技术效果是：通过电缆散热模型能够通过电缆外护套温度、环境温湿度和风速推导出电缆导体的温度，通过采集样本数据，获得在当前气象环境下，导体温度对电缆负荷的函数，从而能够直接获得当前气象环境下电缆的最大负荷，即为电缆的增容上限，能够根据气象环境提供更为准确的增容容量预估。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种结合气象预测数据的输变电线路的增容容量预估方法，其特征在于，

包括以下步骤：

A）建立电缆散热模型，获得电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F；

B）沿目标电缆上设置温度监控器，监控目标电缆外护套温度，沿目标电缆设置温湿度监控器和风速计，分别监控环境温湿度和风速，获得目标电缆的环境温湿度、风速以及外护套温度，根据函数F获得此时目标电缆的导体温度，将导体温度与环境温度、环境湿度、风速以及负荷关联，作为样本数据；

C）重复步骤B）直至获得足够的样本数据，将样本数据进行函数拟合，获得目标电缆的导体温度对负荷、环境温湿度及风速的函数G；

D）获得气象预测数据，获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，所述预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，所述动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限。

2.根据权利要求1所述的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，其特征在于，

所述电缆包括架空电缆和穿井电缆，步骤B）中，沿目标电缆上设置温度监控器包括红外温度监测器和热电偶温度监测器；

所述红外温度监测器安装在塔架上，所述红外温度监测器包括红外图像测温单元和通信模块，所述红外图像测温单元拍摄塔架两侧电缆的红外图像并转换为温度分布图，红外图像测温单元与通信模块连接；所述热电偶温度监测器包括控制单元、若干个热电偶温度检测单元和通信装置，若干个热电偶温度检测单元沿目标电缆布置，检测目标电缆外护套温度，若干个所述热电偶温度检测单元均与控制单元连接，所述控制单元与通信装置连接。

3.根据权利要求2所述的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，其特征在于，

步骤A）中建立电缆散热模型的方法包括：

A1）搭建电缆散热模拟设备，在模拟设备上模拟导体温度、环境温湿度和风速，并监测电缆外护套温度，获得模拟数据；

A2）当获得足够的模拟数据后，对模拟数据进行函数拟合，获得函数F。

4.根据权利要求3所述的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，其特征在于，

步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备包括环境模拟箱、测试电缆、注液头、注液管、回液头、回液管、液箱、注液泵、流速计、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器、若干个护套温度传感器和控制器，

所述测试电缆放置在环境模拟箱内，所述测试电缆具有预设的长度L，所述测试电缆的两端裸露，所述测试电缆的导体中部加工有通孔，加工通孔后的电缆导体壁厚记为σ，所述注液管一端与注液泵连接，注液泵与液箱连接，所述注液头将注液管与电缆导体一端的通孔连通，所述回液头将回液管与电缆导体另一端的通孔连通，所述回液管与液箱连接，所述流速计安装在注液头和测试电缆之间，检测测试电缆内液体流速，所述加热器安装在液箱内，所述箱内温度传感器安装在液箱内，检测液箱内液体的温度，所述入口温度传感器安装在注液头上，检测注液头内液体的温度，所述出口温度传感器安装在回液头上，检测回液头内液体的温度，若干个护套温度传感器安装在厕所电缆外护套上，检测外护套上的温度，测试电缆两端均设有护套温度传感器，所述注液泵、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器均与控制器连接。

5.根据权利要求3或4所述的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，其特征在于，

步骤A1）中搭建的电缆散热模拟设备还包括温度补偿器，所述温度补偿器安装在注液管上，

所述温度补偿器包括壳体、补偿筒、滑塞、补偿弹簧、补液管、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器和后端温度传感器，所述壳体安装在注液管上，所述补偿筒安装在壳体内，所述补偿筒一端开口一端封闭，所述补偿筒开口端与注液管连通，所述滑塞安装在补偿筒内，所述滑塞与补偿筒内壁抵接，所述补偿弹簧一端与滑塞固定连接，补偿弹簧另一端与补偿筒封闭端固定连接，所述补液管一端连通筒靠近封闭端的部分，补液管另一端与注液管连通，所述锁定头安装在补偿筒外壁，所述锁定头用于锁定及解锁滑塞，所述补偿弹簧两端通过导线与电子开关K1和电源VT1连接，所述前置温度传感器安装在注液管上，所述前置温度传感器位于补偿筒靠近注液泵的一侧，所述前端温度传感器安装在补偿筒靠近注液管的位置，所述后端温度传感器安装在补偿筒靠近补液管的位置，所述电子开关K1控制端、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器以及后端温度传感器均与控制器连接。

6.根据权利要求5所述的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，其特征在于，

所述锁定头包括锁定管、锁定块和锁定弹簧，所述锁定管安装在补偿筒上，所述锁定块与锁定管滑动连接，所述锁定弹簧一端与锁定块固定连接，锁定弹簧另一端与锁定管固定连接，所述补偿筒开有用于锁定块通过的孔，所述锁定块位置与滑塞对应，所述锁定弹簧两端通过导线与电子开关K2和电源VT2连接，所述电子开关K2控制端与控制器连接。

7.根据权利要求4所述的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，其特征在于，

步骤A1）中获得模拟数据的方法包括：

A11）使用加热器加热液箱中的液体，使其温度达到值T1，用于模拟电缆的导体的温度，开启注液泵，将温度为T1的液体注入测试电缆，监测入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器的监测值；

A12）当护套温度传感器的值基本稳定时，表示测试电缆的温度已达稳态，此时读取测试电缆靠近注液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套首端温度T1_s，读取测试电缆靠近回液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套尾端温度T1_e，读取流速计监测值V，由环境模拟箱读取环境温湿度和风速；

A13）将导体温度T1、外护套首端温度T1_s、外护套尾端温度T1_e、流速V、环境温湿度HT和风速W作为一组模拟数据，获得函数F时，电缆外护套温度采用外护套首端温度T1_s。

8.根据权利要求6所述的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，其特征在于，

步骤A1）中，若目标电缆为穿井电缆，则获得模拟数据的方法包括：

A21）为环境模拟箱设置不同的温度和湿度，风速设为0；

A22）在环境模拟箱内设置多根测试电缆，多根测试电缆的数量、相对位置和相对距离均与目标电缆实际相同；

A23）目标电缆对应的测试电缆附近的测试电缆设置不同的温度T1，获得附近电缆在不同温度下的目标测试电缆的模拟数据；

A24）获得电缆导体温度对电缆外护套温度、附近电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F’。

9.根据权利要求1或2或3所述的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，其特征在于，

步骤D）包括：

D1）沿目标电缆划分区段，同区段内的环境温湿度及风速基本相同，进而认为同区段内的电缆具有相同的导体温度；

D2）获得环境温湿度预测值和风速预测值，将环境温湿度预测值和风速预测值代入函数G，获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的预测负荷，所述预测负荷作为气象预测数据下目标电缆的预测最大容量，所述动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限；

D3）取目标电缆全部区段的动态增容上限中的最小值，作为目标电缆的动态增容上限。

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