CN115561564A - 一种电缆接头动态载流量的arima序列预测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆信息处理技术领域，公开了一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，通过构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型，还将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度，获取等效环境致热温度序列，并对等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列，对差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量，提高电缆接头处的动态载流量的预测准确性。

Description

一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法
技术领域
本发明涉及电缆信息处理技术领域，尤其涉及一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法。
背景技术
当前，电力设备输送容量的不足已成为制约我国电网发展的一大因素，其影响主要体现在以下两方面：(1)我国电力供需虽总体平衡，但省级电网在部分时段(尤其在迎峰度夏等用电高峰期)的电力供应依然偏紧，仍需采取有序用电措施由于预期规划与实际情况难免存在偏差，导致局部地区的用电瓶颈问题依然长期存在。(2)设备互通容量不足造成系统运行方式难以安排，尤其是在事故或检修等N-1方式下运行风险大，调度人员难以合理统筹，有可能导致压限负荷，从而大幅降低了电网运行的经济性和可靠性。
为解决日益严峻的电力供需矛盾，迫切需要对输变电设备进行增容，但新建或改造设备受到资金、土地资源、建设工期及环保问题等客观因素的制约，且目前电力负荷峰谷差明显，由于设备温升具有热惯性，实际载荷能力要远高于日负荷峰值，传统的增容方式将导致电力设备利用率大大降低。因此，如何评估电力设备的载流量已成为一项紧迫而有价值的研究课题。
目前，对于输配电线路而言，热点通常出现在电缆接头处，而目前的动态载流量研究均只针对线路本体，却忽视了中间接头，很可能导致预报载流量高于实际线路载流量，造成安全隐患。同时，目前绝大多数研究都是基于稳态热平衡方程，而实际上环境和负载都是时刻变化的，尤其在应急调度中，不考虑温升的暂态过程会导致预测载流量显著偏低，从而导致对电缆接头处的载流量的预测不准确。
发明内容
本发明提供了一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，解决了对电缆接头处的动态载流量的预测不准确的技术问题。
有鉴于此，本发明第一方面提供了一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，包括以下步骤：
根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型；
对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度；
根据所述环境激励热路模型和所述环境激励下的电缆表面温度计算等效环境致热温度；
按照预设的时序获取所述等效环境致热温度，构建具有时序的等效环境致热温度序列，对所述等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列；
对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度；
将预设的电缆运行温度最高限值与电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度进行差值运算，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度；
根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量。
优选地，根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型的步骤具体包括：
基于热传导原理确定电缆的绝缘分层和外界环境，所述绝缘分层由内之外依次为导体层、绝缘层和绝缘外表层，所述外界环境包括外界空气层，所述外界空气层与所述绝缘外表层相连；
根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型。
优选地，对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度的步骤具体包括：
对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型；
根据所述导体焦耳热激励热路模型获得导体焦耳热激励下的电缆表面温度；
获取电缆表面实际测量温度，将所述电缆表面实际测量温度与所述导体焦耳热激励下的电缆表面温度进行差值处理，得到环境激励下的电缆表面温度。
优选地，根据所述环境激励热路模型和所述环境激励下的电缆表面温度计算等效环境致热温度的步骤具体包括：
将所述环境激励下的电缆表面温度和所述空气热阻等效为一个热压源，将所述环境激励热路模型等效替换为等效环境激励热路模型；
根据所述等效环境激励热路模型求解绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度；
通过下式计算等效环境致热温度为，
Figure 36928DEST_PATH_IMAGE001
式中，T h 表示等效环境致热温度，T sh 表示环境激励下的电缆表面温度，T s0 表示绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度，R3表示绝缘外表层的等效热阻，Rk表示空气热阻，其中，
Figure 223059DEST_PATH_IMAGE002
式中，T sc 表示电缆本体表面温度测量值，P s 表示电缆本体热流量，P s =I2R，其中，I表示电缆本体加载的电流值，R表示单位电缆本体的交流电阻。
优选地，对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤之前包括：
对所述差分平稳序列进行白噪声检测，若所述差分平稳序列不为白噪音，则执行所述对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤。
优选地，对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤具体包括：
将所述差分平稳序列代入到下式的ARIMA（p,d,q）模型中得到，
Figure 130579DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 667739DEST_PATH_IMAGE004
表示差分平稳序列，d表示差分阶数，t表示第t时刻，p表示自回归阶数，
Figure 446470DEST_PATH_IMAGE005
均表示待定系数，
Figure 313539DEST_PATH_IMAGE006
表示第t时刻的预测残差，
Figure 129310DEST_PATH_IMAGE007
表示第s时刻的预测残差，q表示移动平均阶数，
Figure 29133DEST_PATH_IMAGE008
表示残差方差；
采用最小二乘法估计ARIMA（p,d,q）模型中的待定系数和残差方差；
将待定系数和残差方差的估计值代入到ARIMA（p,d,q）模型中进行求解，得到第t时刻的差分平稳数据，以作为第t时刻的等效环境致热温度。
优选地，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量的步骤之前包括：
按照预设频率向所述导体焦耳热激励热路模型多次加载不同的负荷激励，得到相应的电缆表面温度；
对多个电缆表面温度和负荷激励进行线性拟合，得到电缆表面温度和负荷激励之间的拟合关系，从而作为负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系。
优选地，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量的步骤具体包括：
将所述负荷致热温度裕度作为负荷致热温度代入到负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系中，得到相应的动态载流量。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过考虑电缆外界环境温升对载流量的影响，构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型，还对绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度，获取等效环境致热温度序列，并对等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列，对差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度，将预设的电缆运行温度最高限值与电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度进行差值运算，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量，从而以外界环境温升为状态量进行动态载流量的预测，提高电缆接头处的动态载流量的预测准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的绝缘管母本体热路模型的电路示意图；
图3为本发明实施例提供的导体焦耳热激励热路模型的电路示意图；
图4为本发明实施例提供的环境激励热路模型的电路示意图；
图5为本发明实施例提供的等效环境激励热路模型的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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做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。
为了便于理解，请参阅图1，本发明提供的一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，包括以下步骤：
S1、根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型。
需要说明的是，电缆接头与周围物质的热交换还与敷设环境息息相关，而外界环境温度温升不断，这将影响电缆动态载流量预测的结果，因此，考虑电缆的外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型，提高电缆动态载流量预测的准确性。
S2、对绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以导体焦耳热激励和环境激励分别作为热压源，将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度。
需要说明的是，对于电缆发热，存在两个热源，一个是电缆内部导体通流产生的热，沿着电缆结构传播过来的也就是焦耳热激励，另一个是外界环境致热温度，如阳光照射等，采用两个热源对绝缘管母本体热路模型进行分别激励，从而可以将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型。
S3、根据环境激励热路模型和环境激励下的电缆表面温度计算等效环境致热温度。
其中，等效环境致热温度为外界环境包括与电缆所接触的空气导致电缆升高的温度。
S4、按照预设的时序获取等效环境致热温度，构建具有时序的等效环境致热温度序列，对等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列；
需要说明的是，外界环境强度不断变化，会导致等效环境致热温度不断上升，通过测量电缆表面温度，进而可以获取等效环境致热温度。同时，为了使等效环境致热温度序列具有平稳性，对等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列。
S5、对差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度。
S6、将预设的电缆运行温度最高限值与电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度进行差值运算，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度。
需要说明的是，动态载流量是指在特定环境中，电缆在不超过电缆线芯允许额最高工作温度的条件下，在给定的持续时间内，能通过的最大允许负荷。因此，对电缆的动态载流量预测，也即是对能通过的最大允许负荷进行预测，而负荷越高，其电缆导体温度越高，也即负荷致热温度越高，同时，环境温度越高，也会导致负荷致热温度越高，而环境导致电缆升高的温度为电缆升高的温度，而设定电缆允许温度最高限值，将电缆允许温度最高限值与等效环境致热温度进行差值运算，则得到负荷致热温度裕度，而该负荷致热温度裕度也即负荷导致电缆温度升高的空间。
S7、根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量。
需要说明的是，负荷致热温度与动态载流量之间是联动的，而负荷和负荷致热温度均是可测的，则可以获得负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系，并利用负荷致热温度裕度作为负荷致热温度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量。
本发明提供了一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，通过考虑电缆外界环境温升对载流量的影响，构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型，还对绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度，获取等效环境致热温度序列，并对等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列，对差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度，将预设的电缆运行温度最高限值与电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度进行差值运算，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量，从而以外界环境温升为状态量进行动态载流量的预测，提高电缆接头处的动态载流量的预测准确性。
在一个具体实施例中，步骤S1具体包括：
S101、基于热传导原理确定电缆的绝缘分层和外界环境，绝缘分层由内之外依次为导体层、绝缘层和绝缘外表层，外界环境包括外界空气层，外界空气层与绝缘外表层相连；
S102、根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型。
其中，绝缘管母本体热路模型的电路图如图2所示，其中，绝缘管母本体热路模型的左侧三个热容C0、C1、C2和三个热阻R1、R2和R3均为管母本体参数，P s 为导体热功率，本体所有参数均已知，右侧热阻Rk为空气热阻，在理想稳态情况下，等于表面温升与热流量的比值。
在一个具体实施例中，步骤S2具体包括：
S201、对绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以导体焦耳热激励和环境激励分别作为热压源，将绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型。
其中，导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型的电路图分别如图3和图4所示。
S202、根据导体焦耳热激励热路模型获得导体焦耳热激励下的电缆表面温度。
其中，但导体焦耳热激励热路模型中所有参数均已知，因此，根据焦耳热计算公式原理很容易求解出导体焦耳热激励下的电缆表面温度。
S203、获取电缆表面实际测量温度，将电缆表面实际测量温度与导体焦耳热激励下的电缆表面温度进行差值处理，得到环境激励下的电缆表面温度。
其中，导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度之和是等于电缆表面实际测量温度的，因此，环境激励下的电缆表面温度为，
T sh =T sc -T sj
式中，T sh 表示环境激励下的电缆表面温度，T sc 表示电缆表面实际测量温度，T sj 表示导体焦耳热激励下的电缆表面温度。
在一个具有实施例中，步骤S3具体包括：
S301、将环境激励下的电缆表面温度和空气热阻等效为一个热压源，将环境激励热路模型等效替换为等效环境激励热路模型；
其中，等效环境激励热路模型如图5所示，其中，将环境激励下的电缆表面温度和空气热阻等效为一个热压源T sh 。
S302、根据等效环境激励热路模型求解绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度；
其中，如图5所示，绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度为T s0 。
S303、通过下式计算等效环境致热温度为，
Figure 719878DEST_PATH_IMAGE001
式中，T h 表示等效环境致热温度，T sh 表示环境激励下的电缆表面温度，T s0 表示绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度，R3表示绝缘外表层的等效热阻，Rk表示空气热阻，其中，
Figure 730469DEST_PATH_IMAGE002
式中，T sc 表示电缆本体表面温度测量值，P s 表示电缆本体热流量，P s =I2R，其中，I表示电缆本体加载的电流值，R表示单位电缆本体的交流电阻。
需要说明的是，假定某段时间内(≥2 h)，负荷波动不超过10%，环境温度和管母表面温度测量值波动不超过 0.5 K，则认为电缆接头达到稳态。
同时，参见图5，Tsh是一个等效热压源，三个热阻R1、R2、R3串联，分别与三个电容C0、C1、C2并联，通过，每端分别加一个热压，那么TS0 = Tsh-Tsh（R3/（R1+R2+R3））。
在一个具体实施例中，步骤S5之前包括：
S50、对差分平稳序列进行白噪声检测，若差分平稳序列不为白噪音，则执行步骤S5。
需要说明的是，白噪声检测的方法包括Box-Pierce检验，Ljung-Box检验，自相关图检验。若差分平稳序列为白噪音，则需要放弃该组差分平稳序列，并重新获取等效环境致热温度，构建具有时序的等效环境致热温度序列。
在一个具体实施例中，步骤S5具体包括：
S501、将差分平稳序列代入到下式的ARIMA（p,d,q）模型中得到，
Figure 28727DEST_PATH_IMAGE009
式中，
Figure 415846DEST_PATH_IMAGE004
表示差分平稳序列，d表示差分阶数，t表示第t时刻，p表示自回归阶数，
Figure 972598DEST_PATH_IMAGE005
均表示待定系数，
Figure 489292DEST_PATH_IMAGE006
表示第t时刻的预测残差，
Figure 286347DEST_PATH_IMAGE007
表示第s时刻的预测残差，q表示移动平均阶数，
Figure 832866DEST_PATH_IMAGE008
表示残差方差；
S502、采用最小二乘法估计ARIMA（p,d,q）模型中的待定系数和残差方差；
S503、将待定系数和残差方差的估计值代入到ARIMA（p,d,q）模型中进行求解，得到第t时刻的差分平稳数据，以作为第t时刻的等效环境致热温度。
在一个具体实施例中，步S7之前包括：
S71、按照预设频率向导体焦耳热激励热路模型多次加载不同的负荷激励，得到相应的电缆表面温度；
S72、对多个电缆表面温度和负荷激励进行线性拟合，得到电缆表面温度和负荷激励之间的拟合关系，从而作为负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系。
在一个具体实施例中，步骤具S7体包括：
将负荷致热温度裕度作为负荷致热温度代入到负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系中，得到相应的动态载流量。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型；
对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度；
根据所述环境激励热路模型和所述环境激励下的电缆表面温度计算等效环境致热温度；
按照预设的时序获取所述等效环境致热温度，构建具有时序的等效环境致热温度序列，对所述等效环境致热温度序列进行差分运算，得到差分平稳序列；
对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度；
将预设的电缆运行温度最高限值与电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度进行差值运算，得到电缆在未来预设时刻的负荷致热温度裕度；
根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量。
2.根据权利要求1所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型的步骤具体包括：
基于热传导原理确定电缆的绝缘分层和外界环境，所述绝缘分层由内之外依次为导体层、绝缘层和绝缘外表层，所述外界环境包括外界空气层，所述外界空气层与所述绝缘外表层相连；
根据电缆的绝缘分层和外界环境构建包含空气热阻的绝缘管母本体热路模型。
3.根据权利要求1所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型，得到导体焦耳热激励下的电缆表面温度和环境激励下的电缆表面温度的步骤具体包括：
对所述绝缘管母本体热路模型加载导体焦耳热激励和环境激励，并以所述导体焦耳热激励和所述环境激励分别作为热压源，将所述绝缘管母本体热路模型进行分解为导体焦耳热激励热路模型和环境激励热路模型；
根据所述导体焦耳热激励热路模型获得导体焦耳热激励下的电缆表面温度；
获取电缆表面实际测量温度，将所述电缆表面实际测量温度与所述导体焦耳热激励下的电缆表面温度进行差值处理，得到环境激励下的电缆表面温度。
4.根据权利要求2所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，根据所述环境激励热路模型和所述环境激励下的电缆表面温度计算等效环境致热温度的步骤具体包括：
将所述环境激励下的电缆表面温度和所述空气热阻等效为一个热压源，将所述环境激励热路模型等效替换为等效环境激励热路模型；
根据所述等效环境激励热路模型求解绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度；
通过下式计算等效环境致热温度为，
Figure 316840DEST_PATH_IMAGE001
式中，T h 表示等效环境致热温度，T sh 表示环境激励下的电缆表面温度，T s0 表示绝缘外表层与外界空气层之间的节点温度，R3表示绝缘外表层的等效热阻，Rk表示空气热阻，其中，
Figure 185570DEST_PATH_IMAGE002
式中，T sc 表示电缆本体表面温度测量值，P s 表示电缆本体热流量，P s =I2R，其中，I表示电缆本体加载的电流值，R表示单位电缆本体的交流电阻。
5.根据权利要求1所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤之前包括：
对所述差分平稳序列进行白噪声检测，若所述差分平稳序列不为白噪音，则执行所述对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤。
6.根据权利要求1所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，对所述差分平稳序列进行ARIMA预测，得到电缆在未来预设时刻的等效环境致热温度的步骤具体包括：
将所述差分平稳序列代入到下式的ARIMA（p,d,q）模型中得到，
Figure 815265DEST_PATH_IMAGE003
式中，
Figure 303010DEST_PATH_IMAGE004
表示差分平稳序列，d表示差分阶数，t表示第t时刻，p表示自回归阶数，
Figure 701761DEST_PATH_IMAGE005
均表示待定系数，
Figure 6972DEST_PATH_IMAGE006
表示第t时刻的预测残差，
Figure 123963DEST_PATH_IMAGE007
表示第s时刻的预测残差，q表示移动平均阶数，
Figure 399087DEST_PATH_IMAGE008
表示残差方差；
采用最小二乘法估计ARIMA（p,d,q）模型中的待定系数和残差方差；
将待定系数和残差方差的估计值代入到ARIMA（p,d,q）模型中进行求解，得到第t时刻的差分平稳数据，以作为第t时刻的等效环境致热温度。
7.根据权利要求1所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量的步骤之前包括：
按照预设频率向所述导体焦耳热激励热路模型多次加载不同的负荷激励，得到相应的电缆表面温度；
对多个电缆表面温度和负荷激励进行线性拟合，得到电缆表面温度和负荷激励之间的拟合关系，从而作为负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系。
8.根据权利要求7所述的电缆接头动态载流量的ARIMA序列预测方法，其特征在于，根据预先获取的负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系、以及所述负荷致热温度裕度计算电缆在未来预设时刻的动态载流量的步骤具体包括：
将所述负荷致热温度裕度作为负荷致热温度代入到负荷致热温度与动态载流量之间的拟合关系中，得到相应的动态载流量。
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