【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种输电线路动态增容的等效风速计算方法。
技术介绍
1、随着国民经济的发展，用电量快速增长，因负荷增长导致电力供需矛盾日益严峻，增加新的电力设施投资，可缓解此问题，但新建线路存在投资成本高、建设周期长、走廊开辟难度大的问题，输电线路动态增容技术可在现有网架结构的基础上，结合线路周围实时环境参数，挖掘线路的输送能力裕度，其应用变得尤为重要，输电线路动态增容的关键在于导线动态允许载流量的计算。
2、目前载流量通常根据《ieee 738-2006ieee standard for calculating thecurrent-temperature of bare overhead conductors》和《gb50545-2010 110kv～750kv架空输电线路设计规范》推荐的导线发热与散热平衡公式进行计算，其中导线周围的风速大小是对载流量影响最大的参数。
3、在现有技术中，输电线路通常会受到地形、植被、建筑物等因素的影响，导致风速在不同位置和高度上存在差异，且采集风速的观测设备成本较高，难以部署；输电线路的长度通常较长，导致难以全面采集数据反映线路上的动态风速变化；采集到的风速数据通常是非平稳、非线性的，变化波动大，所计算出的载流量无法提供可靠的负荷信息；若是将采集的风速进行处理和分析，则需要复杂的数学模型和算法，计算过程非常复杂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种输电线路动态增容的等效风速计算方法，解决以上
2、一种输电线路动态增容的等效风速计算方法，包括，
3、步骤s1，收集输电线路的导线参数和所述输电线路周围的气象条件参数；
4、步骤s2，通过传感器获取第一时间段内所述输电线路的实时数据以及第二时间段内所述输电线路的历史数据；
5、步骤s3，基于所述导线参数、所述气象条件参数、所述实时数据以及所述历史数据建立一等效风速计算模型，再依据所述等效风速计算模型计算得到所述输电线路的等效风速；
6、步骤s4，根据所述等效风速、所述输电线路的运行状态以及所述气象条件参数计算所述输电线路的动态允许载流量；
7、步骤s5，根据所述动态允许载流量和所述历史数据，对所述输电线路进行动态增容预测。
8、优选地，步骤s1中所述导线参数包括导线型号、导线表面的吸热系数以及辐射散热系数。
9、优选地，步骤s2中所述实时数据和所述历史数据都包括导线电流、导线温度、环境温度以及日照强度；
10、所述第一时间段小于所述第二时间段。
11、优选地，步骤s3中所述等效风速计算模型的公式为
12、
13、其中，v表示所述等效风速，单位为m/s；
14、d表示导线的直径，单位为m；
15、μ表示所述导线的表面空气层的运动粘度，单位为m2/s；
16、qg表示所述导线的单位长度上产生的焦耳热，单位为j；
17、qs表示所述导线的单位长度上的日照吸热，单位为j；
18、qr表示所述导线的单位长度上的辐射散热，单位为j；
19、λ表示所述导线的表面空气层的传热系数，单位为w/m.℃；
20、δt表示所述导线的温升，单位为℃。
21、优选地，步骤s4中所述动态允许载流量的计算公式为
22、
23、其中，it表示所述动态允许载流量，单位为a；
24、λ表示所述导线的表面空气层的传热系数，单位为w/m·℃；
25、d表示所述导线的直径，单位为m；
26、v表示所述等效风速，单位为m/s；
27、δtm表示所述导线的最大允许温升，单位为℃；
28、μ表示所述导线的表面空气层的运动粘度，单位为m2/s；
29、qr表示所述导线在单位长度上的辐射散热量，单位为j；
30、qs表示所述导线的单位长度上的日照吸热，单位为j；
31、tcm表示所述导线的最大允许温度，单位为℃；
32、r(tcm)表示所述导线为所述最大允许温度时的交流电阻值，单位为ω/m。
33、优选地，所述导线在单位长度上产生的焦耳热的计算公式为
34、qg＝i(eq)2r(tc)
35、其中，qg表示所述导线在单位长度上产生的焦耳热，单位为j；
36、i(eq)表示所述第二时间段内获取到的所述导线电流的等效值，单位为a；
37、r(tc)表示所述导线的温度为tc时的交流电阻值，单位为ω/m。
38、优选地，所述导线的温度为tc时的所述交流电阻值的计算公式为
39、r(tc)＝r20[1+a20(tc-20)](1+k1)(1+k2)
40、其中，r(tc)表示所述导线的温度为tc时的所述交流电阻值，单位为ω/m；
41、r20表示20℃时的直流电阻值，单位为ω/m；
42、a表示20℃时所述导线材料温度系数，单位为1/℃；
43、tc表示当前采集的所述导线的温度，单位为℃；
44、k1表示趋肤效应系数，k2表示邻近效应和磁滞损耗综合影响系数；
45、k2的取值范围为0.02～0.04；
46、所述导线的横截面积小于或等于400mm2时，k1为0.0025；
47、所述导线的横截面积大于400mm2时，k1为0.01。
48、优选地，所述导线在单位长度上日照吸热的计算公式为
49、qs＝dεq(eq)
50、其中，qs表示所述导线在单位长度上的日照吸热，单位为j；
51、d表示所述导线的直径，单位为m；
52、ε表示导体表面的吸热系数；
53、q(eq)表示所述第二时间段内日照强度的等效值，单位为w/m2；
54、当所述导线为新线时，ε为0.23～0.43，当所述导线为旧线时，ε为0.90～0.95。
55、优选地，所述导线在单位长度上辐射散热的计算公式为
56、
57、其中，qr表示所述导线在单位长度上的辐射散热量，单位为j；
58、s表示斯蒂芬-波尔茨曼常数，为5.67×10-8w·m-2·k-4；
59、d表示所述导线的直径，单位为m；
60、σ表示所述导线的表面辐射系数；
61、tc表示当前采集的所述导线的温度，单位为℃；
62、ta(eq)表示所述第二时间段内获取的环境温度的等效值，单位为℃；
63、当所述导线为新线时，σ为0.23～0.43，当所述导线为旧线时，σ为0.90～0.95。
64、优选地，所述导线的温升计算公式为
65、δt＝tc-ta(eq)<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤S1中所述导线参数包括导线型号、导线表面的吸热系数以及辐射散热系数。
3.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤S2中所述实时数据和所述历史数据都包括导线电流、导线温度、环境温度以及日照强度；
4.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤S3中所述等效风速计算模型的公式为
5.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤S4中所述动态允许载流量的计算公式为
6.根据权利要求4所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，所述导线在单位长度上产生的焦耳热的计算公式为
7.根据权利要求6所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，所述导线的温度为Tc时的所述交流电阻值的计算公式为
8.根据权利要求4所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，所
9.根据权利要求4所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，所述导线在单位长度上辐射散热的计算公式为
10.根据权利要求4所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，所述导线的温升计算公式为
...【技术特征摘要】
1.一种输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，包括，
2.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤s1中所述导线参数包括导线型号、导线表面的吸热系数以及辐射散热系数。
3.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤s2中所述实时数据和所述历史数据都包括导线电流、导线温度、环境温度以及日照强度；
4.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤s3中所述等效风速计算模型的公式为
5.根据权利要求1所述的输电线路动态增容的等效风速计算方法，其特征在于，步骤s4中所述动态允许载流量的计算公...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱之银，张锐，李金香，刘富利，卓睿，虞文涛，
申请(专利权)人：上海海能信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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