CN113009253B - 架空导线载流量的计算方法、装置及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种架空导线载流量的计算方法、装置及终端设备，所述方法包括对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至第一铝球、第二铝球达到温度稳态；根据第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度、计算当前环境下第一铝球的对流换热系数，进而计算第一铝球的雷诺数；根据第一铝球的雷诺数及第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算第二铝球的雷诺数；根据第二铝球的稳态温度、雷诺数计算第二铝球的对流散热功率，并结合第二铝球的热平衡方程，得到第二铝球的日照吸热功率及日照强度，最后结合架空导线的热平衡方程得到架空导线载流量。本发明提供的方法，具有结果准确、稳定性好、易实施、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力架空导线载流量检测技术领域，尤其涉及一种架空导线载流量的计算方法、装置及终端设备。
背景技术
通常，架空导线载流量的计算方式是监测架空导线所处的气象环境的气候模型，对风速、风向、日照、环境温度等进行实时监测，从而计算架空导线在该环境条件下对应的载流量；其中，架空导线在运行时的产热包括电流的焦耳热功率和来自日照吸热功率。目前，世界上大部分国家在架空导线载流量的计算边界条件选取中，将太阳辐射强度视为确定值，比如在我国采用1000W/m2，法国采用900W/m2，英国一般取850W/m2，在酷热地区太阳辐射强度取高达1050W/m2。但事实上，太阳辐射会随着地面经纬度、海拔高度、天气状况的不同会有显著的差异，不同季节或一天的不同时刻，太阳辐射量也明显不同，因此直接将太阳辐射功率密度设为定值，会与真实值存在较大差距，使得架空导线载流能力的评估不准确。
为了克服上述缺点，在架空导线动态增容中，通常考虑取太阳日照强度的实时监测数据，能够使计算的架空导线实时载流量更准确。实际架空导线动态增容日照强度的取值通常有两种方法：第一种是采用外加的日照辐射传感器进行实时监测；但这种方式过度依赖于传感器安装角度和表面的干洁程度，一旦安装角度不对或者表面积灰，计量就会不准确；第二种是利用时间和架空导线所在地的纬度等信息来确定太阳日照强度。但是该方式只适用于晴天、且大气能见度较好的情况，当阴天或者大气能见度较差时，取值误差就会偏大，计算结果同样不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种架空导线载流量的计算方法、装置及终端设备，该方法基于双铝球等效换热测量的原理，能够准确计算出当前环境条件下的日照强度，进而计算出架空导线载流量，具有结果准确、稳定性好、易实施、成本低的优点。
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明某一实施例提供了一种架空导线载流量的计算方法，包括：
对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球、所述第二铝球达到温度稳态；
根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度；
根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度，计算所述架空导线载流量。
进一步地，所述第一铝球的对流换热系数计算公式为：
其中，qgs为恒定热源功率；qrsA为第一铝球的辐射散热功率；l为第一铝球、第二铝球的直径；TsA为第一铝球的稳态温度；Ta为当前环境温度；
所述第一铝球的雷诺数计算公式为：
其中，Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μw为第一铝球的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
进一步地，所述第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系为：
ResB＝ResA；
其中，ResA为第一铝球的雷诺数；ResB为第二铝球的雷诺数。
进一步地，所述第二铝球对流散热功率的计算公式为：
qcsB＝πl2hB(TsB-Ta)；
其中，hB为第二铝球的对流换热系数；TsB为第二铝球的稳态温度；Ta为当前环境温度；l为第一铝球、第二铝球的直径；
所述第二铝球的日照吸热功率的计算公式为：
qss＝qcsB+qrsB-qgs；
其中，qrsB为第二铝球的辐射散热功率；qgs为恒定热源功率；
所述第二铝球的日照强度的计算公式为：
其中，α为第二铝球对太阳日照的吸收率。
进一步地，所述第一铝球、第二铝球均通过放置在球体内部中心的加热源，并以恒定功率加热。
进一步地，所述第一铝球、所述第二铝球达到温度稳态，具体为：所述第一铝球的温度稳态、所述第一铝球的温度稳态小于或等于80℃。
进一步地，所述同一真实环境包括：所述第一铝球、所述第二铝球的物理参数相同，与所述架空导线处于同一高度，且处于相同的环境温度、湿度、风速及日照强度。
进一步地，所述第一铝球采用隔热遮光板进行遮光处理；所述第二铝球与所述架空导线接受大小相同的日照强度。
本发明某一实施例还提供了一种架空导线载流量的计算装置，包括：
加热模块，用于对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球、所述第二铝球达到温度稳态；
第一铝球雷诺数计算模块，用于根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
第二铝球雷诺数计算模块，用于根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
日照吸热功率及强度计算模块，用于根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度；
载流量计算模块，用于根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度，计算所述架空导线载流量。
本发明某一实施例还提供了一种终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述任一项实施例的架空导线载流量的计算方法。
本发明某一实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的架空导线载流量的计算方法的步骤。
相对于现有技术，本发明实施例的有益效果如下：
本发明能够准确的计算太阳日照强度，从而对实现精细化评估架空导线动态增容，以提高架空导线载流量计算结果的准确性。本方法无需使用传感器测量风速和日照强度就能够实现架空导线动态载流能力的准确评估，避免了由于风速传感器和日照强度传感器测量误差或者其他方法应用范围的限制所导致的架空输电线路载流量计算不准确的问题，具有计算结果准确、系统稳定性好、实施难度低、成本低的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明某一实施例提供的架空导线载流量的计算方法的流程示意图；
图2是本发明又一实施例提供的架空导线载流量的计算方法的步骤示意图；
图3是本发明某一实施例提供的第一铝球与第二铝球的结构示意图；
图4是本发明某一实施例提供的架空导线载流量的计算装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。
应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
第一方面：
请参阅图1-2，本发明某一实施例提供了一种架空导线载流量的计算方法，包括：
S10、对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球、所述第二铝球达到温度稳态；
S20、根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
S30、根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
S40、根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度；
S50、根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度，计算所述架空导线载流量。
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S10时首先将第一铝球(以下称铝球A)、第二铝球(以下称铝球B)放置在于与架空导线相同高度的杆塔上，且铝球A与铝球B的物理参数是完全相同的，这样以来三者的环境条件是一致的，即铝球A、铝球B及架空导线处于相同的环境温度、湿度、风速及日照强度。
如图3所示，在某一个示例性的实施例中，在铝球A的上方安装有一块遮光板，遮光板的主要作用是遮挡太阳对铝球的日照吸热，使得被遮挡的铝球的产热量只来源其内部的热源。而对于铝球B不作任何遮光处理，使得铝球B与架空导线接受大小相同的日照强度。当做好所有准备工作时，对于铝球A与铝球B施加相同功率的恒定热源，直到铝球A与铝球B各自达到温度稳态。其中，温度稳态指的是在这一状态下温度场内任意一点的温度不随时间变化而变化。然后通过温度传感器同时采集铝球A与铝球B的温度数据，即二者各自的稳态温度。
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S20时，通过对铝球A的热特性分析，计算得到铝球A的雷诺数。其中，当铝球A经过恒定热源qgs加热至温度稳态时，通过温度监测单元可以获取铝球A稳态下的温度TsA。由于铝球A没有受到太阳光的辐射作用，因此可认为针对铝球A的日照吸热功率qssA为0。因此，当铝球A达到温度稳态的热平衡方程如下所示：
qcsA+qrsA＝qgs(1)
式中，qcsA为铝球A的对流散热功率；qrsA为铝球A的辐射散热功率；qgs为铝球的恒定热源功率。
因此，通过环境监测单元监测得到的环境温度Ta、铝球A的稳态温度TsA，即可获取铝球A的雷诺数ResA，具体计算过程如下：
第一，铝球A的辐射散热功率qrsA计算公式：
qrsA＝πl2εσ[(TsA+273)4-(Ta+273)4](2)
式中，l为铝球A、B的直径；TsA为铝球A的稳态温度，可通过温度传感器采集；Ta为环境温度，可通过温度传感器采集；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/(m2·K4)；ε为铝球A表面的辐射率。
第二，根据铝球A的辐射散热功率qrsA，计算铝球A的对流换热系数hA：
第三，根据铝球A的对流换热系数hA，其雷诺数ResA由以下隐式方程求解可得：
式中，Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μwA为铝球A的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
因此在步骤S20中，通过一系列计算得到铝球A的雷诺数ResA，
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S30时，通过对铝球B的热特性分析，计算出铝球B的雷诺数ResB：
具体地，当铝球B通过恒定热源qgs加热至温度稳态时，通过温度监测单元可以获取稳态下铝球B的温度为TsB。由于铝球B受到了太阳光的辐射作用，因此，针对铝球B达到温度稳态时的热平衡方程如下所示：
qcsB+qrsB＝qgs+qssB(5)
式中：qcsB为铝球B的对流散热功率；qrsB为铝球B的辐射散热功率；qgs为铝球的内热源功率；qss为铝球B的日照吸热功率。由于铝球A和铝球B所处环境的风速保持一致，并且半径等物性参数均一致，而雷诺数的表达式为：
式中，ρ为空气密度，v为环境风速；
因此，因此铝球A和铝球B的雷诺数相同：ResB＝ResA。
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S40时，根据铝球B的雷诺数计算出铝球B的对流换热系数hB：
式中，Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μwB为铝球B的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
在某一个示例性的实施例中，根据球B的对流换热系数hB，就可以计算出铝球B的对流换热功率qcsB：
qcsB＝πl2hB(TsB-Ta) (8)
式中，qcsB为铝球B的对流散热功率；TsB为铝球B的稳态温度；Ta为当前环境温度；
在某一个示例性的实施例中，通过环境温度监测到的环境温度Ta可对铝球B的辐射散热功率qrsB进行求解：
qrsB＝πl2εσ[(TsB+273)4-(Ta+273)4](9)
式中，l为铝球A、B的直径；TsB为铝球B的稳态温度，可通过温度传感器采集；Ta为环境温度，可通过温度传感器采集；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/(m2·K4)；ε为铝球B表面的辐射率。
根据公式(5、8、9)，即可得到铝球的日照吸热功率qssB；
其中，由于铝球B的日照吸热功率表达式为：
式中：Qs为日照强度；α为铝球对太阳日照的吸收率，一般取与铝球辐射率相同的数值，光亮的铝球取值为0.2～0.3。
对公式(10)变形，即可得到铝球B的日照强度Qs：
最后，在步骤S50中，根据铝球B的日照吸热功率及日照强度，计算架空导线载流量，具体地：
第一，架空导线的热平衡方程为：
qc+qr＝qs+I2R(Tc)(12)
式中，qc为单位长度架空导线的对流散热功率，单位为W/m；qr为单位长度架空导线的辐射散热功率，单位为W/m；
qs为单位长度架空导线的日照吸热功率，单位为W/m；I为导线的电流，单位为A；R(Tc)为导线温度为Tc时对应的电阻，单位为Ω/m，它是一个与导线温度有关的函数。
第二，架空导线的日照吸热功率的计算公式为：
qs＝β·Qs·D0(13)
式中，D0为架空输电线路的线径；β为吸收率，通常对于新线取0.3-0.35，旧线取值为0.9-0.95。
第三，架空导线的辐射散热功率qr：
qr＝πD0εcσ[(Tc+273)4-(Ta+273)4](14)
式中，Tc为导线的温度，取70℃；εc为导线表面辐射率，其大小与架空导线吸收率β一致。
第四，架空导线在强迫对流下的对流散热功率计算公式为：
式中，Kangle为风向；Rec为导线雷诺数。其中，导线雷诺数Rec与铝球B的雷诺数ResB关系为：
最后，根据公式(12-16)，联合求解架空导线载流量I为：
本发明实施例基于双铝球等效换热测量的原理，能够准确计算出当前环境条件下的日照强度，进而计算出架空导线载流量，具有结果准确、稳定性好、易实施、成本低的优点。
在某一个示例性的实施例中，铝球A、铝球B均通过放置在球体内部中心的加热源，因为放在球体中心能够使铝球均匀加热；通过控制加热源的功率使铝球处于极端环境条件下，其中，稳态温度最高不超过80℃。
第二方面：
请参阅图4，本发明某一实施例还提供了一种架空导线载流量的计算装置，包括：
加热模块01，用于对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球、所述第二铝球达到温度稳态；
第一铝球雷诺数计算模块02，用于根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
第二铝球雷诺数计算模块03，用于根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
日照吸热功率及强度计算模块04，用于根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度；
载流量计算模块05，用于根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率、日照强度，计算所述架空导线载流量。
可以理解的是，该装置的功模块01-05分别用于执行步骤S10-S50，包括：
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S10时首先将第一铝球(以下称铝球A)、第二铝球(以下称铝球B)放置在于与架空导线相同高度的杆塔上，且铝球A与铝球B的物理参数是完全相同的，这样以来三者的环境条件是一致的，即铝球A、铝球B及架空导线处于相同的环境温度、湿度、风速及日照强度。
如图3所示，在某一个示例性的实施例中，在铝球A的上方安装有一块遮光板，遮光板的主要作用是遮挡太阳对铝球的日照吸热，使得被遮挡的铝球的产热量只来源其内部的热源。而对于铝球B不作任何遮光处理，使得铝球B与架空导线接受大小相同的日照强度。当做好所有准备工作时，对于铝球A与铝球B施加相同功率的恒定热源，直到铝球A与铝球B各自达到温度稳态。其中，温度稳态指的是在这一状态下温度场内任意一点的温度不随时间变化而变化。然后通过温度传感器同时采集铝球A与铝球B的温度数据，即二者各自的稳态温度。
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S20时，通过对铝球A的热特性分析，计算得到铝球A的雷诺数。其中，当铝球A经过恒定热源qgs加热至温度稳态时，通过温度监测单元可以获取铝球A稳态下的温度TsA。由于铝球A没有受到太阳光的辐射作用，因此可认为针对铝球A的日照吸热功率qssA为0。因此，当铝球A达到温度稳态的热平衡方程如下所示：
qcsA+qrsA＝qgs(18)
式中，qcsA为铝球A的对流散热功率；qrsA为铝球A的辐射散热功率；qgs为铝球的恒定热源功率。
因此，通过环境监测单元监测得到的环境温度Ta、铝球A的稳态温度TsA，即可获取铝球A的雷诺数ResA，具体计算过程如下：
第一，铝球A的辐射散热功率qrsA计算公式：
qrsA＝πl2εσ[(TsA+273)4-(Ta+273)4](19)
式中，l为铝球A、B的直径；TsA为铝球A的稳态温度，可通过温度传感器采集；Ta为环境温度，可通过温度传感器采集；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/(m2·K4)；ε为铝球A表面的辐射率。
第二，根据铝球A的辐射散热功率qrsA，计算铝球A的对流换热系数hA：
第三，根据铝球A的对流换热系数hA，其雷诺数ResA由以下隐式方程求解可得：
式中，Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μwA为铝球A的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
因此在步骤S20中，通过一系列计算得到铝球A的雷诺数ResA，
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S30时，通过对铝球B的热特性分析，计算出铝球B的雷诺数ResB：
具体地，当铝球B通过恒定热源qgs加热至温度稳态时，通过温度监测单元可以获取稳态下铝球B的温度为TsB。由于铝球B受到了太阳光的辐射作用，因此，针对铝球B达到温度稳态时的热平衡方程如下所示：
qcsB+qrsB＝qgs+qssB(22)
式中：qcsB为铝球B的对流散热功率；qrsB为铝球B的辐射散热功率；qgs为铝球的内热源功率；qss为铝球B的日照吸热功率。由于铝球A和铝球B所处环境的风速保持一致，并且半径等物性参数均一致，而雷诺数的表达式为：
式中，ρ为空气密度，v为环境风速；
因此，因此铝球A和铝球B的雷诺数相同：ResB＝ResA。
在某一个示例性的实施例中，执行步骤S40时，根据铝球B的雷诺数计算出铝球B的对流换热系数hB：
式中，Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μwB为铝球B的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
在某一个示例性的实施例中，根据球B的对流换热系数hB，就可以计算出铝球B的对流换热功率qcsB：
qcsB＝πl2hB(TsB-Ta)(25)
式中，qcsB为铝球B的对流散热功率；TsB为铝球B的稳态温度；Ta为当前环境温度；
在某一个示例性的实施例中，通过环境温度监测到的环境温度Ta可对铝球B的辐射散热功率qrsB进行求解：
qrsB＝πl2εσ[(TsB+273)4-(Ta+273)4](26)
式中，l为铝球A、B的直径；TsB为铝球B的稳态温度，可通过温度传感器采集；Ta为环境温度，可通过温度传感器采集；σ为斯蒂芬-玻尔兹曼常数，其大小为5.67×10-8W/(m2·K4)；ε为铝球B表面的辐射率。
根据公式(22、25、26)，即可得到铝球的日照吸热功率qssB；
其中，由于铝球B的日照吸热功率表达式为：
式中：Qs为日照强度；α为铝球对太阳日照的吸收率，一般取与铝球辐射率相同的数值，光亮的铝球取值为0.2～0.3。
对公式(27)变形，即可得到铝球B的日照强度Qs：
最后，在步骤S50中，根据铝球B的日照吸热功率及日照强度，计算架空导线载流量，具体地：
第一，架空导线的热平衡方程为：
qc+qr＝qs+I2R(Tc)(29)
式中，qc为单位长度架空导线的对流散热功率，单位为W/m；qr为单位长度架空导线的辐射散热功率，单位为W/m；
qs为单位长度架空导线的日照吸热功率，单位为W/m；I为导线的电流，单位为A；R(Tc)为导线温度为Tc时对应的电阻，单位为Ω/m，它是一个与导线温度有关的函数。
第二，架空导线的日照吸热功率的计算公式为：
qs＝β·Qs·D0(30)
式中，D0为架空输电线路的线径；β为吸收率，通常对于新线取0.3-0.35，旧线取值为0.9-0.95。
第三，架空导线的辐射散热功率qr：
qr＝πD0εcσ[(Tc+273)4-(Ta+273)4](31)
式中，Tc为导线的温度，取70℃；εc为导线表面辐射率，其大小与架空导线吸收率β一致。
第四，架空导线在强迫对流下的对流散热功率计算公式为：
式中，Kangle为风向；Rec为导线雷诺数。其中，导线雷诺数Rec与铝球B的雷诺数ResB关系为：
最后，根据公式(29-33)，联合求解架空导线载流量I为：
本发明实施例提供的装置所执行的方法，能够基于双铝球等效换热测量的原理，准确计算出当前环境条件下的日照强度，进而计算出架空导线载流量，具有结果准确、稳定性好、易实施、成本低的优点。
第三方面：
本发明某一实施例还提供了一种计算机终端设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的架空导线载流量的计算方法。
处理器用于控制该计算机终端设备的整体操作，以完成上述的架空导线载流量的计算方法的全部或部分步骤。存储器用于存储各种类型的数据以支持在该计算机终端设备的操作，这些数据例如可以包括用于在该计算机终端设备上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，简称SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，简称EPROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，简称PROM)，只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
计算机终端设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ApplicationSpecific1ntegrated Circuit，简称AS1C)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、数字信号处理设备(Digital Signal Processing Device,简称DSPD)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，简称PLD)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，简称FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行如上述任一项实施例所述的架空导线载流量的计算方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
本发明某一实施例还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现如上述任一项实施例所述的架空导线载流量的计算方法的步骤。例如，该计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器，上述程序指令可由计算机终端设备的处理器执行以完成如上述任一项实施例所述的架空导线载流量的计算方法，并达到如上述方法一致的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种架空导线载流量的计算方法，其特征在于，包括：
对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球和所述第二铝球达到温度稳态；
根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率和日照强度；
根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率和日照强度，计算所述架空导线载流量。
2.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第一铝球的对流换热系数计算公式为：
其中，hA为第一铝球的对流换热系数；qgs为恒定热源功率；qrsA为第一铝球的辐射散热功率；TsA为第一铝球的稳态温度；Ta为当前环境温度；
所述第一铝球的雷诺数计算公式为：
其中，ResA为第一铝球的雷诺数；Pr为普朗特数；μf为空气环境的动力粘度；μwA 为第一铝球的表面温度下的动力粘度；kf为空气热导率。
3.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系为：
ResB＝ResA；
其中，ResA为第一铝球的雷诺数；ResB为第二铝球的雷诺数。
4.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第二铝球对流散热功率的计算公式为：
qcsB＝πlB 2hB(TsB-Ta)；
其中，hB为第二铝球的对流换热系数；TsB为第二铝球的稳态温度；Ta为当前环境温度；lB为第二铝球的直径；
所述第二铝球的日照吸热功率的计算公式为：
qss＝qcsB+qrsB-qgs；
其中，qrsB为第二铝球的辐射散热功率；qgs为恒定热源功率；
所述第二铝球的日照强度的计算公式为：
其中，α为第二铝球对太阳日照的吸收率。
5.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第一铝球、第二铝球均通过放置在球体内部中心的加热源，并以恒定功率加热。
6.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第一铝球和所述第二铝球达到温度稳态，具体为：所述第一铝球的温度稳态和所述第一铝球的温度稳态小于或等于80℃。
7.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述同一真实环境包括：所述第一铝球、所述第二铝球的物理参数相同，与所述架空导线处于同一高度，且处于相同的环境温度、湿度、风速及日照强度。
8.根据权利要求1所述的架空导线载流量的计算方法，其特征在于，所述第一铝球采用隔热遮光板进行遮光处理；所述第二铝球与所述架空导线接受大小相同的日照强度。
9.一种架空导线载流量的计算装置，其特征在于，包括：
加热模块，用于对放置于同一真实环境的第一铝球、第二铝球施加相同的恒定热源，直至所述第一铝球和所述第二铝球达到温度稳态；
第一铝球雷诺数计算模块，用于根据所述第一铝球的稳态温度、热平衡方程及当前环境温度，计算当前环境下所述第一铝球的对流换热系数，并根据所述对流换热系数计算所述第一铝球的雷诺数；
第二铝球雷诺数计算模块，用于根据所述第一铝球的雷诺数、第一铝球与第二铝球的雷诺数映射关系，计算所述第二铝球的雷诺数；
日照吸热功率及强度计算模块，用于根据所述第二铝球的稳态温度、雷诺数计算所述第二铝球的对流散热功率，并根据所述对流散热功率及第二铝球的热平衡方程，得到所述第二铝球的日照吸热功率和日照强度；
载流量计算模块，用于根据所述架空导线的热平衡方程及所述第二铝球的日照吸热功率和日照强度，计算所述架空导线载流量。
10.一种终端设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至8任一项所述的架空导线载流量的计算方法。
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| An Equivalent Heat Transfer Model Instead of Wind Speed Measuring for Dynamic Thermal Rating of Transmission Lines;Liu Zhao,et al.;《Energies》;20200908;第13卷(第18期);第1-18页 * |
| 一种基于风速等效测量的架空线路;王锐;《广东电力》;20211031;第34卷(第10期);第67-75页 * |
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