一种用于农业打水线路的安全配电方法及配电箱技术

本发明专利技术公开了一种用于农业打水线路的安全配电方法及配电箱，属于配电箱技术领域，该方法包括：分析影响农业打水路线安全运行的因素，包括：自然气候因素

【技术实现步骤摘要】
一种用于农业打水线路的安全配电方法及配电箱


[0001]本专利技术属于配电箱
，具体的说是一种用于农业打水线路的安全配电方法及配电箱
。

技术介绍

[0002]农业打水是农村耕种的重要组成部分之一，能给耕地庄家提供充足的水资源，因此，亟需提高打水的路线安全和配电箱输电安全
。
[0003]输配电线路和配电箱是电网系统的重要组成部分，其承担着电力输送和分配的重要作用，其运行状态直接影响着电力系统的正常和稳定
。
输配电线路由于其工作环境是长期暴露在空气环境中，并且输配电线路在安装时，针对不同的功能和区域内的安装方式不同，这就造成了输配电线路在日常工作的过程中容易受到外界的干扰，导致其产生故障，直接影响着电网系统的稳定性，因此需要对输配电线路在日常的运行过程中影响其安全运行的因素进行分析，影响因素有：自然气候因素
、
自身因素和人为因素，因此需要针对性地解决问题，从而提升输配电线路的日常运行的安全性和稳定性
。
[0004]如授权公告号为
CN105391068B
的中国专利公开了一种基于安全工作区间的中压配电系统线路
N
‑1校验方法，包括：输入中压配电系统结构信息，用于对中压配电系统进行拓扑结构分析，梳理线路之间的联络关系；对中压配电系统进行接线模式分析；读入中压配电系统工作点信息；给出中压配电系统线路安全工作区间的安全边界；计算中压配电系统工作点到线路安全工作区间安全边界的安全距离；判断中压配电系统工作点的运行状态；给出研究区域电网线路
N
‑1校验结果
。
该专利技术能够从配电系统网架结构的角度出发，基于馈线互联关系，对已有配电系统工作点进行描述，进而描述中压配电系统线路安全工作区间边界，计算系统工作点到线路安全工作区间边界的安全距离
。
能够提供更全面的安全信息，更适合在实时调度运行中应用
。
[0005]如授权公开号为
CN106597213B
的中国专利公开了一种分布式输配电线路检修作业安全保护数字化监测系统，它包括接地线监测装置，用于监测各接地线的接地电阻
、
接地地理位置以提供接地效果的判断依据，以及接收并执行主站下发的数据和命令；人员监测装置，用于监测检修人员地理位置信息及其检修过程；主站，与该接地线监测装置
、
线路监测装置
、
人员监测装置通信连接并对其进行信息采集
、
信息处理及信息发布；客户端，提供人机交互接口，与主站通信连接
。
它具有如下优点：防止输配电线路电气误操作，保障人身安全
、
电网安全，给电力检修
、
安监
、
调度等部门对检修现场的安全管控带来极大便利
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种用于农业打水线路的安全配电方法及配电箱，该系统功能全面，分析影响农业打水路线安全运行的因素，包括：自然气候因素
、
人为因素和自身因素，设计并制定最优化和最合理的防雷措施，利用馈线段之间的约束条件，在约束条件范围内建立安全域模型，再利用安全域模型计算处于最大供电能力时各馈线段带
载量，计算供电能力与负载均衡度之间的关系，并利用排序法找到线路的安全配电的最优供电能力和负载均衡，通过多雷电的防护措施和找到线路的安全配电的最优供电能力和负载均衡，有效的提高了农业打水配电路线的安全性，并能够实时调节各段馈线带载量和供电负荷
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0008]一种用于农业打水线路的安全配电方法，包括以下具体步骤：
[0009]步骤
S1
：分析影响农业打水路线安全运行的因素，包括：自然气候因素
、
人为因素和自身因素；
[0010]步骤
S2
：设计并制定最优化和最合理的防雷措施；
[0011]步骤
S3
：利用馈线段之间的约束条件，在约束条件范围内建立安全域模型，再利用安全域模型计算处于最大供电能力时各馈线段带载量；
[0012]步骤
S4
：计算供电能力与负载均衡度之间的关系，并利用排序法找到线路的安全配电的最优供电能力和负载均衡
。
[0013]具体的，所述步骤
S2
的具体方法包括：
[0014]步骤
S201
：雷电放电时，闪电通道电力
I(g,t)
计算公式为：
[0015]I(g,t)
＝
u(t
‑
g/v
f
)p(g)i(0,t
‑
g/v)
，其中，
u(t
‑
g/v
f
)
表示阶跃函数，
p(g)
表示随高度变化的电流衰减系数，
g
表示高度，
v
f
表示上行波前沿的速度，
v
表示电流波的传播速度；
[0016]步骤
S202
：雷电放电产生变化的电磁脉冲，计算任意场点中的电磁场，计算公式为：其中，
E
r
(r,z,w)
表示理想状态下的高度
z
出电磁分量的频域形式，
H
φ
(r,0,w)
表示理想大地状态下载地面时磁场的
φ
分量的频域形式，
r
表示任意场点的径向坐标，
φ
表示方向角，
z
表示雷电通道方向的纵向坐标，表示真空介电常数，
c
表示空气中的传播速度，
w
表示任意场点的电力，
w
＝
I(g,t)
，表示任意场点的介电常数，
μ
表示雷电传播到任意场点开始到结束的时间；
[0017]步骤
S203
：计算被雷击时配电线路的电压，计算公式为：
[0018]其中，
h
表示配电线路线圈的直径；
[0019]步骤
S204
：在农村打水配电线路上，无遮蔽无，易受到直击雷的影响，采用避雷线加避雷器的组合防护措施，在配电箱上安装避雷器
。
[0020]具体的，所述步骤
S3
的具体方法为：
[0021]步骤
S301
：将各段馈线的负荷作为状态变量，全部负荷状态组成的负荷状态矢量
F
为：
F
＝
[F1,F2,F3,...,Fn,]T
，；
[0022]步骤
S302
：；设定
N
为馈线段总数，联络关系矩阵为...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于农业打水线路的安全配电方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤
S1
：分析影响农业打水路线安全运行的因素，包括：自然气候因素
、
人为因素和自身因素；步骤
S2
：设计并制定最优化和最合理的防雷措施；步骤
S3
：利用馈线段之间的约束条件，在约束条件范围内建立安全域模型，再利用安全域模型计算处于最大供电能力时各馈线段带载量；步骤
S4
：计算供电能力与负载均衡度之间的关系，并利用排序法找到线路的安全配电的最优供电能力和负载均衡
。2.
如权利要求1所述的一种用于农业打水线路的安全配电方法，其特征在于，所述步骤
S2
的具体方法包括：步骤
S201
：雷电放电时，闪电通道电力
I(g,t)
计算公式为：
I(g,t)
＝
u(t
‑
g/v
f
)p(g)i(0,t
‑
g/v)
，其中，
u(t
‑
g/v
f
)
表示阶跃函数，
p(g)
表示随高度变化的电流衰减系数，
g
表示高度，
v
f
表示上行波前沿的速度，
v
表示电流波的传播速度；步骤
S202
：雷电放电产生变化的电磁脉冲，计算任意场点中的电磁场，计算公式为：其中，
E
r
(r,z,w)
表示理想状态下的高度
z
出电磁分量的频域形式，
H
φ
(r,0,w)
表示理想大地状态下载地面时磁场的
φ
分量的频域形式，
r
表示任意场点的径向坐标，
φ
表示方向角，
z
表示雷电通道方向的纵向坐标，表示真空介电常数，
c
表示空气中的传播速度，
w
表示任意场点的电力，
w
＝
I(g,t)
，表示任意场点的介电常数，
μ
表示雷电传播到任意场点开始到结束的时间；步骤
S203
：计算被雷击时配电线路的电压，计算公式为：其中，
h
表示配电线路线圈的直径；步骤
S204
：在农村打水配电线路上，无遮蔽无，易受到直击雷的影响，采用避雷线加避雷器的组合防护措施，在配电箱上安装避雷器
。3.
如权利要求2所述的一种用于农业打水线路的安全配电方法，其特征在于，所述步骤
S3
的具体方法为：步骤
S301
：将各段馈线的负荷作为状态变量，全部负荷状态组成的负荷状态矢量
F
为：
F
＝
[F1,F2,F3,...,Fn,]T
，；步骤
S302
：；设定
N
为馈线段总数，联络关系矩阵为
T
，表示馈线段
i
和
j
之间的联络关系，供电信息矩阵为
G
，并且定义馈线段
i
和
j
是否属于同一条馈线矩阵为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙璞，唐怀福，康黑龙，程林中，朱晓明，陈前锋，周霞，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司，
类型：发明
国别省市：