一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法及系统，该方法包括以下步骤：获取裸导线的规格参数；根据裸导线的规格参数，计算单位长度裸导线的比热容：式中，C为单位长度裸导线的比热容，m

【技术实现步骤摘要】
一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法 及系统，属于输电线路运行与控制


技术介绍

[0002]当输电线路在正常运行状态突然转换到N
‑
1状态时，线路的载流 量则从一个较低的状态I1跃迁到另一个较高的状态I2，见图1。在 一定的时间内，导线温度则逐渐升高到另一个较高状态，此过程称为 线路热暂态过程。此过程如果等效于电路理论的LRC回路的一阶阶跃 响应，则可用下式计算每一时刻的线温。
[0003]θ
t
＝θ
i
+(θ
s
‑
θ
i
)(1
‑
e
‑
t/τ
)
[0004]式中，θ
t
表示t时刻线温，θ
i
表示初始线温，θ
s
表示导线最终 达到稳态时的线温，温度单位为摄氏度/℃；t状态跃迁经历的时间， 单位为秒/s；τ时间常数，单位为秒/s；
[0005]如果我们设定了导线可以达到的最高温度θ
s
和过载的时间t，则 该段时间内的架空导线温度的动态变化情况就可以用(式1)计算出 来。上式中，θ
i
、θ
s
、t都是已知量，θ
t
是待求变量，但时间常数 τ却没有资料可查，需要采用数值微积分反复迭代计算，计算过程非 常复杂。

技术实现思路

>[0006]为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种标准条 件下裸导线热暂态时间常数的计算方法及系统，提出一种新的计算方 法，节省了繁复的计算步骤，同时计算结果能满足工程设计要求及电 网运行调度要求，大大提高了设计效率。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]第一方面，本专利技术提出一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的 计算方法，所述标准条件为太阳辐射功率1000W/m2、对流散热风速 0.5m/s、导线辐射散热系数及导线表面吸热系数均取0.9；裸导线为 钢芯铝绞线，计算方法包括以下步骤：
[0009]获取裸导线的规格参数；
[0010]根据裸导线的规格参数，计算单位长度裸导线的比热容：
[0011][0012]式中，C为单位长度裸导线的比热容，m
AL
为单位长度裸导线中 铝的重量，m
AL
＝ρ
AL
S
AL
L，ρ
AL
为铝的密度，S
AL
为裸导线的铝截 面面积，L为裸导线的单位长度，c
AL
为铝的比热容，m
T
为单位长度 裸导线中钢的重量，m
T
＝ρ
T
S
T
L，ρ
T
为钢的密度，S
T
为裸导线的 钢截面面积，c
T
为钢的比热容，W为单位长度裸导线的质量；
[0013]根据单位长度裸导线的比热容计算热暂态时间常数：
[0014][0015]式中，θ
a
为热暂态过程空气环境温度，R为20℃直流电阻，C为 上述单位长度裸导线的比热容，W为上述单位长度裸导线的质量。
[0016]第二方面，本专利技术提出一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的 计算系统，所述标准条件为太阳辐射功率1000W/m2、对流散热风速0.5m/s、导线辐射散热系数及导线表面吸热系数均取0.9；裸导线为 钢芯铝绞线，计算系统包括：
[0017]参数获取单元，用于获取裸导线的规格参数；
[0018]比热容计算单元，用于根据裸导线的规格参数，计算单位长度裸 导线的比热容：
[0019][0020]式中，C为单位长度裸导线的比热容，m
AL
为单位长度裸导线中 铝的重量，m
AL
＝ρ
AL
S
AL
L，ρ
AL
为铝的密度，S
AL
为裸导线的铝截 面面积，L为裸导线的单位长度，c
AL
为铝的比热容，m
T
为单位长度 裸导线中钢的重量，m
T
＝ρ
T
S
T
L，ρ
T
为钢的密度，S
T
为裸导线的 钢截面面积，c
T
为钢的比热容，W为单位长度裸导线的质量；
[0021]热暂态时间常数计算单元，用于根据单位长度裸导线的比热容计 算热暂态时间常数：
[0022][0023]式中，θ
a
为热暂态过程空气环境温度，R为20℃直流电阻，C为 上述单位长度裸导线的比热容，W为上述单位长度裸导线的质量。
[0024]第三方面，本专利技术提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存 储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所 述程序时实现如本专利技术任一实施例所述的标准条件下裸导线热暂态 时间常数的计算方法。
[0025]第四方面，本专利技术提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计 算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例所述的标 准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法。
[0026]第五方面，本专利技术提出一种电网调峰方法，包括以下步骤：
[0027]根据本专利技术任一实施例所述的标准条件下裸导线热暂态时间常 数的计算方法计算热暂态时间常数；
[0028]根据计算出的的热暂态时间常数绘制时间
‑
线温曲线；
[0029]基于所述时间
‑
线温曲线制定电网调峰策略。
[0030]第六方面，本专利技术提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存 储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所 述程序时实现如本专利技术任一实施例所述的一种电网调峰方法。
[0031]第七方面，本专利技术提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计 算机程序，该程
序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例所述的一 种电网调峰方法。
[0032]第八方面，本专利技术提出一种电网动态调度方法，包括以下步骤：
[0033]根据本专利技术任一实施例所述的标准条件下裸导线热暂态时间常 数的计算方法计算热暂态时间常数；
[0034]根据计算出的热暂态时间常数确定裸导线的短时过载能力；
[0035]基于所述裸导线的短时过载能力制定电网动态调度策略。
[0036]第九方面，本专利技术提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存 储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所 述程序时实现如本专利技术任一实施例所述的一种电网动态调度方法。
[0037]第十方面，本专利技术提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计 算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术任一实施例所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算方法，所述标准条件为太阳辐射功率1000W/m2、对流散热风速0.5m/s、导线辐射散热系数及导线表面吸热系数均取0.9；裸导线为钢芯铝绞线，其特征在于，计算方法包括以下步骤：获取裸导线的规格参数；根据裸导线的规格参数，计算单位长度裸导线的比热容：式中，C为单位长度裸导线的比热容，m
AL
为单位长度裸导线中铝的重量，m
AL
＝ρ
AL
S
AL
L，ρ
AL
为铝的密度，S
AL
为裸导线的铝截面面积，L为裸导线的单位长度，c
AL
为铝的比热容，m
T
为单位长度裸导线中钢的重量，ρ
T
为钢的密度，S
T
为裸导线的钢截面面积，c
T
为钢的比热容，W为单位长度裸导线的质量；根据单位长度裸导线的比热容计算热暂态时间常数：式中，θ
a
为热暂态过程空气环境温度，R为20℃直流电阻，C为上述单位长度裸导线的比热容，W为上述单位长度裸导线的质量。2.一种标准条件下裸导线热暂态时间常数的计算系统，所述标准条件为太阳辐射功率1000W/m2、对流散热风速0.5m/s、导线辐射散热系数及导线表面吸热系数均取0.9；裸导线为钢芯铝绞线，其特征在于，计算系统包括：参数获取单元，用于获取裸导线的规格参数；比热容计算单元，用于根据裸导线的规格参数，计算单位长度裸导线的比热容：式中，C为单位长度裸导线的比热容，m
AL
为单位长度裸导线中铝的重量，m
AL
＝ρ
AL
S
AL
L，ρ
AL
为铝的密度，S
AL
为裸导线的铝截面面积，L为裸导线的单位长度，c
AL
为铝的比热容，m
T
为单位长度裸导线...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦纪宾，陈旭林，林原辰，
申请(专利权)人：中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：