CN116244999A - 一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质，其中，该方法包括：确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，所述目标电缆中包括至少一个电缆层；根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。达到了在不影响电缆正常使用的前提下，基于电缆所对应的有限元模型模拟电缆的实际工作状态，并通过与电缆所对应的电缆热路模型所对应的待使用方程组，准确的计算电缆在实际电流下的缆芯温度的效果。

Description

一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电缆温度测量技术领域，尤其涉及一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
考虑到电缆材料长期在较高温度下长期工作会发生热老化情况，导致电缆中的绝缘材料的绝缘性能下降，因此，对电缆导体的温度把控是十分重要的。
目前，对电缆温度的测量多是通过热路解析法进行测量。但是由于高压电缆的绝缘层较厚，电缆实际运行中的绝缘层内外表面温差较大，且电缆中的热阻参数也会影响电缆的实际温度，因此，基于热路解析法进行温度测量时，测量结果中的电缆导体温度和实际电缆温度差异较大。
为了解决上述问题，需要对电缆温度确定方法进行改进。
发明内容
本发明提供了一种电缆温度确定方法、装置、电子设备及存储介质，以解决基于现有的电缆温度确定方法测得的电缆缆芯温度与实际电缆缆芯温度差异较大的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种电缆温度确定方法，包括：
确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，所述目标电缆中包括至少一个电缆层；
根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；
根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电缆温度确定装置，包括：
模型确定模块，用于确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，所述目标电缆中包括至少一个电缆层；
热阻确定模块，用于根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；
温度确定模块，用于根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的电缆温度确定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的电缆温度确定方法。
本发明实施例的技术方案，通过确定与目标电缆相对应的目标有限元模型，通过对目标电缆的至少一个电缆层进行有限元模型的仿真，得到相应的有限元子模型，并基于各有限元子模型构建与目标电缆相对应的目标有限元模型。在此基础上，根据目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻，即，对目标有限元模型施加至少一个待使用电流，并基于插值算法对至少一个待使用电流进行插值得到至少一个待拟合电流，进一步的，根据待使用电流所对应的待确定电阻，以及各待拟合电流所对应的拟合热阻，生成目标有限元模型在不同电流下所对应的待使用热阻曲线。进而，根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度，在实际温度确定过程中，根据目标电缆所对应的电缆热路模型，构建与目标有限元模型相对应的待使用方程组，并在确定目标电流后，将目标电流代入待使用方程组中，以基于待使用方程组确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。解决了由于电缆的绝缘层内外的表面温差较大，无法直接测量电缆的缆芯温度，以及基于现有的电缆温度确定方法测得的电缆缆芯温度与实际电缆缆芯温度差异较大的问题，达到了在不影响电缆正常使用的前提下，基于电缆所对应的有限元模型模拟电缆的实际工作状态，并通过与电缆所对应的电缆热路模型所对应的待使用方程组，准确的计算电缆在实际电流下的缆芯温度的效果。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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例，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是根据本发明实施例一提供的一种电缆温度确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例一提供的一种电缆结构示意图；
图3是根据本发明实施例二提供的一种电缆温度确定方法的流程图；
图4是根据本发明实施例二提供的目标电缆的电缆热路模型示意图；
图5是根据本发明实施例三提供的一种电缆温度确定装置的结构示意图；
图6是实现本发明实施例的电缆温度确定方法的电子设备的结构示意图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
在对本技术方案进行详细阐述之前，先对本技术方案的应用场景进行简单介绍，以便更加清楚地理解本技术方案。
随着电网的发展和扩大，电力电缆是解决城市电力及土地供应矛盾的一种可行性供电方式。通过调查研究多年来电力系统火灾发生的原因，发现电力系统的火灾绝大多数是由于电力电缆在长期高压供电过程中因电缆发热所引起的。电缆局部温度升高，会破坏其绝缘介质，严重影响电网的安全可靠运行，而现有的电缆监测系统只能对电缆外护套温度进行采集，无法准确的确定电缆缆芯的温度。而在实际应用中，电缆的缆芯温度能够很好的反映电力电缆的运行状态，对电缆运行状态的提前预判能够为输电线路的安全稳定运行提供保障，因此确定电缆缆芯温度就显得尤为重要。
实施例一
图1为本发明实施例一提供了一种电缆温度确定方法的流程图，本实施例可适用于不影响电缆的正常工作的情况下，构建与电缆的电缆热路模型相对应的方程组，并基于该方程组对电缆中的负载电流进行计算，以得到电缆的缆芯温度的情况，该方法可以由电缆温度确定装置来执行，该电缆温度确定装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该电缆温度确定装置可配置于可执行电缆温度确定方法的计算设备中。
如图1所示，该方法包括：
S110、确定与目标电缆相对应的目标有限元模型。
其中，目标电缆可以理解为由一根或多根相互绝缘的导电线心(即，电缆缆芯)置于密封护套中构成的绝缘导线，在绝缘导线外可加保护覆盖层，用于传输、分配电能或传送电信号。目标有限元模型可以理解为基于仿真方法对目标电缆进行仿真，得到的与目标电缆的结构和材料属性等相匹配的仿真模型。
在实际应用中，由于目标电缆的安装环境的制约，目标电缆的电缆导体层中的缆芯温度无法直接测量。因此，本技术方案首先对目标电缆进行模型构建，得到与目标电缆相对应的目标有限元模型，以通过目标有限元模型确定目标电缆的缆芯温度。
可选的，确定与目标电缆相对应的目标有限元模型，包括：确定与目标电缆相对应的至少一个电缆层，并确定与各电缆层相对应的模型构建信息；基于各模型构建信息，构建与相应的电缆层相对应的有限元子模型；基于各有限元子模型，得到与目标电缆相对应的目标有限元模型。
可以理解的是，在目标电缆中包括至少一个电缆层，所谓至少一个电缆层包括电缆导体层、绝缘层、铝护套层和外护套层。如图2所示，在目标电缆中包括铜导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、缓冲层、铝护套和外护套，为了方便介绍，本技术方案将铜导体和导体屏蔽共同视为电缆导体层，将XLPE绝缘、绝缘屏蔽和缓冲层共同视为绝缘层，将铝护套作为铝护套层，将外护套作为外护套层。
由此不难看出，目标电缆由多层电缆层组成，且每个电缆层所使用的材料属性不同，因此，在构建与目标电缆相对应的目标有限元模型时，需要分别对各电缆层进行构建，以得到与各电缆层相对应的有限元子模型，进而将各有限元子模型进行组合，即可得到与目标电缆相对应的目标有限元模型。
示例性地，以其中一个电缆层为例，如电缆导体层，在对电缆导体层进行构建时，需要预先获取与电缆导体层相对应的电缆参数和待使用边界条件。具体的，电缆参数中可以包括与电缆导体层相对应的电缆结构参数、材料热参数，其中，结构参数包括铜导体的导体外径和导体屏蔽的厚度和外径等，材料热参数包括铜导体扥导热系数、电阻参数、导体屏蔽的导热系数以及绝缘损耗参数等。待使用边界条件中包括与目标电缆相对应的敷设条件和电缆导体层的温度场边界条件等。其中，敷设条件包括电缆埋深、左右边界、下边界、电缆中心间距和排列方式等，温度场边界条件包括导体温度条件和环境温度条件等。进一步的，基于有限元仿真软件对电缆导体层的电缆参数和待使用边界条件进行相应处理，得到与电缆导体层相对应的有限元子模型。
S120、根据目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻。
在实际应用中，当目标电缆中通过负载电流时，目标电缆的电缆缆芯的温度会升高，且负载电流的电流值越大，则电缆缆芯温度升高的速度越快。基于此，在确定与目标电缆相对应的目标有限元模型后，为了更加准确的模拟目标电缆的实际工作状态，可以模拟不同大小的负载电流，即，待使用电流。可以理解的是，在向目标有限元模型施加大小的待使用电流后，目标有限元模型在相应的待使用电流的作用下所对应的待确定温度不同，同时，在各待确定温度的作用下，目标有限元模型所对应的待确定热阻也不同。其中，所谓待确定温度可以理解为目标有限元模型中的电缆导体层在待使用电流下的温度信息，所谓待确定热阻可以理解为由于电缆导体层受到待确定温度的影响，电缆导体层所对应的热阻信息。
在实际应用中，目标电缆中承载的负载电流的大小并不是完全固定的，相应的，在不同的负载电流下所对应的热阻信息也是不同的。基于此，构建与目标电缆相对应的目标有限元模型后，向目标有限元模型施加至少一个待使用电流，并记录目标有限元模型在各待使用电流下的待确定温度，以根据各待确定温度确定目标有限元模型在相应的待使用电流下的待确定电阻。其中，在确定目标有限元模型的待确定温度时，可以通过有限元仿真软件中具有温度测量的功能插件进行温度测量。
需要说明的是，基于目标有限元模型进行温度测量时，可以对目标有限元模型中的每个有限元子模型进行测量，相应的，根据各有限元子模型所对应的温度信息可以模拟相应的电缆层的温度信息。
S130、根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。
其中，待使用热阻曲线可以理解为目标有限元模型在不同电流值的电流下所对应的热阻信息所生成的曲线。目标电流可以理解为目标电缆中实际承载的电流信息。
基于上述阐述可知，目标有限元模型在不同的待使用电流下所对应的待确定电阻不同，而在实际对目标有限元模型施加待使用电流时无法完全覆盖所有的大小的电流值，相应的，目标有限元模型所对应的待确定热阻也无法覆盖所有的待使用电流下的热阻信息。因此，在本技术方案中，对各待确定热阻进行泛化处理，以得到目标有限元模型在更多电流值下的热阻信息，并根据泛化后的热阻信息生成与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。
具体的，根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，包括：对至少一个待使用电流进行插值处理，得到至少一个待拟合电流；对至少一个待使用电流所对应的待确定热阻进行拟合处理，以确定与各待拟合电流相对应的拟合热阻；基于各待确定热阻以及各拟合热阻，构建与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线。
其中，待拟合电流可以理解为在相邻两个待使用电流之间插值得到的电流。待拟合电阻可以理解为与相应的待拟合电流相对应的热阻信息。
示例性地，待使用电流为1A、2A和3A，通过插值处理，可以得到1A，1.1A，1.2A，1.3A，…，2.9A，3A的多个电流，其中，除待使用电流1A、2A和3A之外的所有电流均为待拟合电流。相应的，将与各待拟合电流相对应的热阻信息作为待拟合热阻。也就是说，每个待使用电流对应相应的待确定热阻，相类似的，每个待拟合电流对应相应的待拟合热阻。
可以理解的是，插值处理的方式有多种，可以是等电流插值处理，也可以是等时间间隔的差值处理，具体可以根据实际需求决定，在本技术方案中不做限定。
示例性地，对目标有限元模型施加的至少一个待使用电流以包括1A、5A、8A和10A，每个待使用电流下的目标有限元模型对应一定的待确定电阻。但是，在实际生活中，待使用电流也可以是5.2A、6A或7.5A等，也就是说，为了更加准确的模拟实际生活中的目标电缆的热阻信息，需要对预先设置的至少一个待使用电流进行泛化处理，以得到更多不同大小的待拟合电流。如，预先设置的至少一个待使用电流的数量为10个，经过泛化处理后，可以得到100个不同电流值的待拟合电流。进一步的，根据至少一个待使用电流所对应的待确定热阻和至少一个待拟合电流所对应的待拟合热阻，可以生成与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定与目标电缆在目标电流下的电缆温度。
可选的，基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度，包括：确定目标电缆中的目标电流；从待使用热阻曲线中，确定与目标电流相对应的目标热阻；基于温度确定函数对目标热阻进行处理，得到目标电缆所对应的电缆温度。
其中，目标电流为目标电缆中的实际电流。可以理解的是，在待使用电流中包括不同电流值的电流，其中包含与目标电流大小一致的电流。目标热阻可以理解为目标电缆在目标电流下所对应的热阻信息。
在实际应用中，在待使用热阻曲线中可以查找到与目标电缆的目标电流大小以值的电流，由于不同电流对应唯一的热阻，因此，通过待使用热阻曲线中与目标电流相对应的热阻信息即为目标电缆所对应的目标热阻。进一步的，基于温度确定函数对目标热阻进行计算处理，即可以确定目标电缆所对应的电缆温度。
需要说明的是，基于本技术方案所确定的目标电缆的电缆温度为目标电缆的缆芯温度，也即目标电缆中的铜导体的导体温度。
本发明实施例的技术方案，通过确定与目标电缆相对应的目标有限元模型，通过对目标电缆的至少一个电缆层进行有限元模型的仿真，得到相应的有限元子模型，并基于各有限元子模型构建与目标电缆相对应的目标有限元模型。在此基础上，根据目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻，即，对目标有限元模型施加至少一个待使用电流，并基于插值算法对至少一个待使用电流进行插值得到至少一个待拟合电流，进一步的，根据待使用电流所对应的待确定电阻，以及各待拟合电流所对应的拟合热阻，生成目标有限元模型在不同电流下所对应的待使用热阻曲线。进而，根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度，在实际温度确定过程中，根据目标电缆所对应的电缆热路模型，构建与目标有限元模型相对应的待使用方程组，并在确定目标电流后，将目标电流代入待使用方程组中，以基于待使用方程组确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。解决了由于电缆的绝缘层内外的表面温差较大，无法直接测量电缆的缆芯温度，以及基于现有的电缆温度确定方法测得的电缆缆芯温度与实际电缆缆芯温度差异较大的问题，达到了在不影响电缆正常使用的前提下，基于电缆所对应的有限元模型模拟电缆的实际工作状态，并通过与电缆所对应的电缆热路模型所对应的待使用方程组，准确的计算电缆在实际电流下的缆芯温度的效果。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种电缆温度确定方法的流程图，可选的，对根据目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻进行细化。
如图3所示，该方法包括：
S210、确定与目标电缆相对应的目标有限元模型。
S220、根据与目标电缆相对应的电缆热路模型，确定与目标有限元模型对应的待使用方程组。
在实际应用中，目标电缆传送电力会产生大量的热能，这些热量从电缆内部至其表面以传导方式向外传递。目标电缆每层的热物理特性可由一个热容和一个热阻来描述，热容、热阻分别反映该层存储热能、传递热量的能力，热容越大，热量存储能力越强；热阻越大，热能传递能力越弱。线芯导体的热容、热阻均很小，屏蔽层和绝缘层的导热性非常近似且很薄，常将线芯层和屏蔽层归入绝缘层。金属套、铠装层的热容、热阻也很小，常将它们分别归入内衬层、外护层；因此，电缆的传热特性通常由绝缘层、内衬层、外护层的热容和热阻构成的热路模型来表征，并基于此构建与目标电缆相对应的电缆热路模型。
进一步的，根据目标电缆所对应的电缆热路模型，可以构建与目标有限元模型相对应的待使用方程组。可选的，根据与目标电缆相对应的电缆热路模型，确定与目标有限元模型对应的待使用方程组，包括：确定与目标电缆相对应的电缆热路模型，并根据电缆热路模型确定与目标电缆相对应的至少一个待使用参数；根据至少一个待使用参数，构建与目标有限元模型相对应的待使用方程组。
其中，待使用参数包括电缆温度参数、电阻参数、绝缘损耗参数、导体损耗率参数以及热阻参数。
具体的，对目标电缆所对应的电路模型进行简化，得到相应的电缆热路模型，如图4所示，I表示目标电缆中的目标电流，单位为A；θ1表示目标电缆的电缆导体层的温度，单位为℃；θ2表示目标电缆的绝缘层的温度，单位为℃；θ3表示目标电缆的铝护套外表面温度，单位为℃；θ4表示目标电缆的外护套表面温度，单位为℃；θ5为目标电缆所在的环境温度，单位为℃；R表示目标电缆的电缆导体的交流电阻，单位为Ω/m；Wd为电缆的绝缘损耗，单位为W/m；T1为导体外表面到铝护套内表面的热阻，单位为K·m/W；T2为外护套的热阻，单位为K·m/W；T3为环境热阻，单位为K·m/W；λ表示目标电缆的铝护套损耗与铜导体损耗的比率。
在本技术方案中，与目标有限元模型相对应的待使用方程组如下所示：
Figure BDA0004138632840000111
其中，θ1表示目标电缆的电缆导体层的温度；θ2表示目标电缆的绝缘层的温度；θ3表示目标电缆的铝护套外表面温度；θ4表示目标电缆的外护套表面温度；θ5为目标电缆所在的环境温度；Q1表示电缆导体的焦耳损耗参数，Q2，Q3表示电缆绝缘的绝缘损耗参数，Q4表示表示铝护套的损耗参数，T1表示导体外表面到铝护套内表面的热阻，T2为外护套的热阻，T3为环境热阻。
其中，
Figure BDA0004138632840000112
其中，θ1表示目标电缆的电缆导体的温度；θ2表示目标电缆的绝缘层的温度；θ3表示目标电缆的铝护套外表面温度；θ4表示目标电缆的外护套表面温度；θ5为目标电缆所在的环境温度；Q1表示目标电缆的电缆导体的绝缘损耗参数，Q2表示电缆绝缘层的绝缘损耗参数，Q3表示铝护套的绝缘损耗参数，Q4表示外护套的绝缘损耗参数，R表示目标电缆的电缆导体的交流电阻，Wd为目标电缆的绝缘损耗，I表示目标电缆中的目标电流。
S230、对目标有限元模型施加至少一个待使用电流。
S240、基于待使用方程组至少一个待使用电流进行处理，得到目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻。
具体的，在确定与目标有限元模型相对应的待使用方程组后，可以目标有限元模型施加至少一个待使用电流，以其中一个待使用电流为例，将待使用电流代入待使用方程组中，即可得到目标有限元模型在该待使用电流下的待确定热阻。
S250、根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。
本发明实施例的技术方案，通过确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。解决了由于电缆的绝缘层内外的表面温差较大，无法直接测量电缆的缆芯温度，以及基于现有的电缆温度确定方法测得的电缆缆芯温度与实际电缆缆芯温度差异较大的问题，达到了在不影响电缆正常使用的前提下，基于电缆所对应的有限元模型模拟电缆的实际工作状态，并通过与电缆所对应的电缆热路模型所对应的待使用方程组，准确的计算电缆在实际电流下的缆芯温度的效果。
实施例三
图5为本发明实施例三提供的一种电缆温度确定装置的结构示意图。如图5所示，该装置包括：模型确定模块310、热阻确定模块320和温度确定模块330。
其中，模型确定模块310，用于确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，目标电缆中包括至少一个电缆层；
热阻确定模块320，用于根据目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；
温度确定模块330，用于根据各待确定热阻确定与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于待使用热阻曲线确定目标电缆在目标电流下的电缆温度。
本发明实施例的技术方案，通过确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。解决了由于电缆的绝缘层内外的表面温差较大，无法直接测量电缆的缆芯温度，以及基于现有的电缆温度确定方法测得的电缆缆芯温度与实际电缆缆芯温度差异较大的问题，达到了在不影响电缆正常使用的前提下，基于电缆所对应的有限元模型模拟电缆的实际工作状态，并通过与电缆所对应的电缆热路模型所对应的待使用方程组，准确的计算电缆在实际电流下的缆芯温度的效果。
可选的，模型确定模块包括：构建信息确定单元，用于确定与目标电缆相对应的至少一个电缆层，并确定与各电缆层相对应的模型构建信息；其中，模型构建信息包括相应电缆层所对应的电缆参数和待使用边界条件；
子模型确定单元，用于基于各模型构建信息，构建与相应的电缆层相对应的有限元子模型；
模型确定单元，用于基于各有限元子模型，得到与目标电缆相对应的目标有限元模型。
可选的，热阻确定模块包括：方程组确定单元，用于根据与目标电缆相对应的电缆热路模型，确定与目标有限元模型对应的待使用方程组；
电流确定单元，用于对目标有限元模型施加至少一个待使用电流；
热阻确定单元，用于基于待使用方程组至少一个待使用电流进行处理，得到目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻。
可选的，方程组确定单元包括：参数确定子单元，用于确定与目标电缆相对应的电缆热路模型，并根据电缆热路模型确定与目标电缆相对应的至少一个待使用参数；其中，待使用参数包括电缆温度参数、电阻参数、绝缘损耗参数、导体损耗率参数以及热阻参数；
方程组确定子单元，用于根据至少一个待使用参数，构建与目标有限元模型相对应的待使用方程组。
可选的，温度确定模块包括：拟合电流确定单元，用于对至少一个待使用电流进行插值处理，得到至少一个待拟合电流；
拟合热阻确定单元，用于对至少一个待使用电流所对应的待确定热阻进行拟合处理，以确定与各待拟合电流相对应的拟合热阻；
热阻曲线确定单元，用于基于各待确定热阻以及各拟合热阻，构建与目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线。
可选的，温度确定模块包括：实际电流确定单元，用于确定目标电缆中的目标电流；其中，目标电流为目标电缆中的实际电流；
目标热阻确定单元，用于从待使用热阻曲线中，确定与目标电流相对应的目标热阻；
温度确定单元，用于基于温度确定函数对目标热阻进行处理，得到目标电缆所对应的电缆温度。
可选的，至少一个电缆层包括电缆导体层、绝缘层、铝护套层和外护套层。
本发明实施例所提供的电缆温度确定装置可执行本发明任意实施例所提供的电缆温度确定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图6示出了本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图6所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。
电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如电缆温度确定方法。
在一些实施例中，电缆温度确定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的电缆温度确定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行电缆温度确定方法。
本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的电缆温度确定方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆温度确定方法，其特征在于，包括：
确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，所述目标电缆中包括至少一个电缆层；
根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；
根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与目标电缆相对应的目标有限元模型，包括：
确定与所述目标电缆相对应的至少一个电缆层，并确定与各电缆层相对应的模型构建信息；其中，所述模型构建信息包括相应电缆层所对应的电缆参数和待使用边界条件；
基于各模型构建信息，构建与相应的电缆层相对应的有限元子模型；
基于各有限元子模型，得到与所述目标电缆相对应的目标有限元模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻，包括：
根据与所述目标电缆相对应的电缆热路模型，确定与所述目标有限元模型对应的待使用方程组；
对所述目标有限元模型施加至少一个待使用电流；
基于所述待使用方程组所述至少一个待使用电流进行处理，得到所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据与所述目标电缆相对应的电缆热路模型，确定与所述目标有限元模型对应的待使用方程组，包括：
确定与所述目标电缆相对应的电缆热路模型，并根据所述电缆热路模型确定与所述目标电缆相对应的至少一个待使用参数；其中，所述待使用参数包括电缆温度参数、电阻参数、绝缘损耗参数、导体损耗率参数以及热阻参数；
根据所述至少一个待使用参数，构建与所述目标有限元模型相对应的待使用方程组。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，包括：
对所述至少一个待使用电流进行插值处理，得到至少一个待拟合电流；
对所述至少一个待使用电流所对应的待确定热阻进行拟合处理，以确定与各待拟合电流相对应的拟合热阻；
基于各待确定热阻以及各拟合热阻，构建与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度，包括：
确定所述目标电缆中的目标电流；其中，所述目标电流为所述目标电缆中的实际电流；
从所述待使用热阻曲线中，确定与所述目标电流相对应的目标热阻；
基于温度确定函数对所述目标热阻进行处理，得到所述目标电缆所对应的电缆温度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个电缆层包括电缆导体层、绝缘层、铝护套层和外护套层。
8.一种电缆温度确定装置，其特征在于，包括：
模型确定模块，用于确定与目标电缆相对应的目标有限元模型；其中，所述目标电缆中包括至少一个电缆层；
热阻确定模块，用于根据所述目标有限元模型在至少一个待使用电流下的待确定温度，确定所述目标有限元模型在相应待使用电流下的待确定热阻；
温度确定模块，用于根据各待确定热阻确定与所述目标有限元模型相对应的待使用热阻曲线，以基于所述待使用热阻曲线确定所述目标电缆在目标电流下的电缆温度。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的电缆温度确定方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的电缆温度确定方法。
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