一种架空输电线路动态增容概率性预测方法技术

本发明专利技术公开了一种架空输电线路动态增容概率性预测方法，用以提升已建输电线路的电力传输能力。本发明专利技术基于考虑降雨冷却效应的热平衡方程，量化分析各气象因素对输电线路热容量的影响，选择最主要气象因素用于动态增容概率性预测；根据所有气象数据源建立主要气象因素时空间回归预测模型，获得各气象因素日前每小时预测的期望值和标准差；基于热平衡方程和泰勒级数展开，首先获取输电线路各档距热容量预测的期望值和标准差，然后基于多变量截断高斯分布获得最终整条线路热容量的分布和相应的百分位值，为输电系统安全稳定运行提供高置信度的日前每小时动态增容预测值，与现有方法相比具有更大容量更安全的独特优势，具有较好的工程实用价值。工程实用价值。工程实用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种架空输电线路动态增容概率性预测方法


[0001]本专利技术提供了一种架空输电线路动态增容的概率性预测方法，属于电力系统 自动化


技术介绍

[0002]许多位于偏远地区的风能和太阳能发电站需要输电线路将电力传输至消纳地 区。目前普遍采用取值较为保守的静态输电线路额定值，限制了现有线路的电力 传输能力，并可能导致输电线路堵塞。而建设新的输电线路不仅消耗大量资源， 还会对环境造成负面影响。输电线路动态增容技术是根据测量或预测的气象状况 及时调整输电线路的输电容量，通常会提供更高的输电容量，且不会影响系统的 安全性。高精度的动态增容预测可以与电力系统日前市场的机组组合和潮流分析 等问题相结合，提高经济效益。因此，对输电线路进行具有高百分比值或置信水 平的概率动态增容预测有重要意义。在过去的数十年间，在输电线路动态增容技 术领域已获得多项研究进展，但气象预测的不确定性以及长距离输电线路的多档 距拓扑结构增加了动态增容的复杂度，往往导致估算的动态输电容量可能超过线 路的实际热容量，并造成电力系统不安全和热过载。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种架空输电线路动态增容概率性预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，基于考虑降雨冷却效应的热平衡方程，采用影响水平方法将各气象因素对输电线路输送容量的影响进行定量分析，选择用于动态增容预测的主要气象因素，包括环境温度、风速、风向角、太阳辐射热密度和降水率；步骤二，基于步骤一确定的主要气象因素，通过安装在输电线路上的气象传感器以及线路附近的气象站，采集并获取各气象因素的历史测量值与日前每小时预测值；步骤三，基于步骤二获取的气象因素的数据，建立气象因素的时空间回归预测模型，计算各气象因素在输电线路各档距位置的日前每小时预测数据的期望值及标准差；步骤四，基于步骤三获得的主要气象因素的预测值，通过热平衡方程和泰勒级数展开，计算输电线路各档距热容量的日前每小时预测期望值及标准差；步骤五，基于步骤四获取的各档距热容量预测期望值及标准差，考虑输电线路拓扑结构和多变量截断高斯分布，计算出整条线路输电热容量预测的分布及相应的高置信度百分位数值。2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路动态增容概率性预测方法，其特征在于：所述步骤一中具体步骤为：1)采用考虑降雨冷却效应的导线热平衡方程计算公式为：其中I2R(T
c
)为载流量I产生的焦耳热，电阻R是导线温度T
c
的函数，导线吸收太阳辐射热量Q
s
根据太阳辐射热密度Q
se
计算，导线辐射散热Q
r
由导线温度T
c
和环境温度T
a
决定，空气对流散热Q
c
是T
c
、T
a
、风速V和风向角φ的函数，降雨降雪蒸发散热Q
e
是降水率P
r
、相对湿度RH和气压Pa的函数，MC
p
是导线的热容；在稳定条件下计算输电线路热容量，即假设T
c
达到平衡，dT
c
/dt为零，通过给定档距的气象数据(Q
se
,T
a
,V,φ,P
r
,RH,P
a
)和导线最大允许温度T
cmax
，最大允许电流I
max
计算公式为：2)量化分析多种气象因素对档距输电线路输送容量的影响水平，将其定义为当一个气象因素发生变化时，架空线路最大输送能力与最小输送能力的相对百分比变化，计算公式为：选择影响水平较为显著的气象因素带入热平衡方程进行下一步的预测。3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路动态增容概率性预测方法，其特征在于：步骤三中的时空间回归预测模型计算公式为：其中，指数m表示考虑的气象因素，包括温度、调整风速、风角、太阳辐射强度和降水率，指数k表示所选定档距位置，β代表协同系数，ε为残差；
为确定目标档距k在t时刻的气象...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓荣，潘学萍，金辰昊，高然，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：