【技术实现步骤摘要】
一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法及装置
[0001]本专利技术涉及电缆载流量计算
，尤其是指一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法及装置。
技术介绍
[0002]目前埋地电缆载流量的计算方法主要分为解析法和数值法。数值法一般需要借助计算机花大量时间建模、网格划分，并需要求解大量方程，计算效率较低。而解析法一般是指根据IEC60287或IEEE835标准来实现计算，这两个标准都是依据Kennelly对复杂环境状态做出的简单假设：
①
大地表面为等温面；
②
电缆表面为等温面；
③
叠加原理适用。而这种假设需要将电缆的温度场简化为一维场，其外部环境温度仅能指代表土层温度，并没有考虑空气与表土层的对流换热，直接将大地表面作为等温面来处理，而实际中的大地表面为非等稳定面，因此通过该标准计算得到的载流量结果误差较大。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法及装置，通过建立埋地电缆的二维...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，对单位长度埋地电缆物理场进行划分，并计算单位长度埋地电缆物理场各部分对应的热阻，基于单位长度埋地电缆物理场的划分结果以及各部分对应的热阻构建二维热路模型；步骤二，基于单位长度埋地电缆物理场的划分结果和土壤热特性增加一层附加的虚拟土壤层，基于附加的虚拟土壤层和环境温度获取单位长度埋地电缆物理场各部分的边界温度；步骤三，基于单位长度埋地电缆物理场各部分的边界温度以及二维热路模型计算单位长度埋地电缆的载流量。2.根据权利要求1所述的一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，单位长度埋地电缆物理场的划分结果包括地表土壤上方的空气层S
a
、单位长度埋地电缆的上方土壤区域S0、单位长度埋地电缆左侧的左侧土壤区域S1、单位长度埋地电缆下方的深层土壤区域S2和单位长度埋地电缆右侧的右侧土壤区域S3。3.根据权利要求2所述的一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，所述附加的虚拟土壤层设置在单位长度埋地电缆的上方土壤区域S0上边沿和空气层S
a
下边沿之间，所述附加的虚拟土壤层的厚度为：其中，Δh为附加的虚拟土壤层的厚度，ρ为土壤的热阻系数，α为土壤与空气的换热系数。4.根据权利要求3所述的一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，基于附加的虚拟土壤层获取单位长度埋地电缆物理场各部分的温度时，先调取深层土壤区域S2的边界温度θ2、上方土壤区域S0的温度θ0和空气层S
a
的温度θ
a
，并基于深层土壤区域S2的边界温度θ2、上方土壤区域S0的温度θ0、空气层S
a
的温度θ
a
以及附加的虚拟土壤层的厚度计算左侧土壤区域S1的边界温度θ1和右侧土壤区域S3的边界温度θ3。5.根据权利要求4所述的一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，所述左侧土壤区域S1和右侧土壤区域S3的边界温度计算公式为：cosβ＝h
′
/L；β＝arccos(h
′
/L)；h
′
＝h+Δh；其中，θ0为上方土壤区域S0的温度，即土壤地表温度，θ1为左侧土壤区域S1的边界温度，θ2为深层土壤区域S2的边界温度，θ3为右侧土壤区域S3的边界温度，θ
a
为空气层S
a
的温度，h为单位长度埋地电缆的实际敷设深度，Δh为附加的虚拟土壤层的厚度，h
′
为二维热路模型中的电缆敷设深度，L为二维热路模型外边界与单位长度埋地电缆的边界距离，β为左侧土壤区域S1的上边界与上方土壤区域S0的中线的夹角以及右侧土壤区域S3的上边界与上方土壤区域S0的中线的夹角。6.根据权利要求5所述的一种基于二维热路模型的电缆载流量计算方法，其特征在于，
所述单位长度埋地电缆物理场各部分对应的热阻的计算表达式为：空气层S
a
的热阻的计算表达式：的热...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦波，吴隆东，滕志豪，郑舒克，乐雪清，朱杜恒，李如春，邓剑，虞茗迪，朱珈汛，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司温州市洞头区供电公司，
类型：发明
国别省市：
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