[发明专利]基于线路弧垂实时测量的输电线路动态增容方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输电线路的动态增容方法，尤其是涉及一种基于输电线路弧垂实时测量的动态增容方法。

背景技术

随着我国用电量的持续快速增长，线路输电能力方面遭遇严重的瓶颈问题，特别是故障或者紧急检修情况下易产生线路互通容量不足，大幅降低了电网运行的经济性和可靠性。新增输电线路架设困难，现有运行线路的扩容改造又受限于现有技术条件及经济性等。而运用动态增容技术能够充分利用现有输电线路过量的安全裕度，提高线路的输送容量。

目前国内外动态增容技术多以导线的热平衡方程为核心计算输电线路载流量，主要采用以下几种方法：（1）监测导线的温度和环境条件（包括环境温度、日照、风速、风向），直接计算导线容量，监测参数偏多，动态增容监测系统偏复杂；（2）监测导线的温度、日照及周围环境温度，可消除风速影响，但基于一点或多点的导线温度监测无法反应长线路的整体性能；（3）监测导线的张力，反应导线的平均温度及弧垂，解决监测导线温度的局限性。

在方法（3）中，由于张力-导线平均温度的关系获取困难（尤其在线路增容时处于高温情况下），且对于动态增容过程中的弧垂监测，目前多根据导线的状态方程建立导线弧垂与温度的关系，通过求解状态方程，根据当前的状态预测下一状态参数，因而适用范围和准确度有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种适用范围广及准确度较高的基于线路弧垂实时测量的输电线路动态增容方法。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于线路弧垂实时测量的输电线路动态增容方法，其特征是包括以下步骤：

S1在输电线路导线上分布安装行波检测装置；

S2利用行波检测装置实时测量贯穿线路的行波信号，并实时记录行波到达时刻；

S3根据弧垂计算模型，在监控中心利用记录的行波传输时间在线计算线路弧垂；

S4在行波检测装置周围配置微型气象站，实时采集输电线路的环境温度参数；

S5根据载流量计算模型，在现有导线弧垂及温度安全限额下，在监控中心实时计算导线允许的最大载流量，并提供给调度人员实施动态增容。

所述的步骤S3中的弧垂计算模型为：

f=kΔt+f02---(1);]]>

式中：f为弧垂；k为常数因子；Δt为行波传输时间；f₀为导线稳态弧垂；常数因子k由下式给出：

k=(8cos³β)/3l   （2）；

式中：l为架空导线档距；β为悬挂点连线与水平线的夹角(高差角)；

所述的行波检测装置及微型气象站使用GSM/GPRS通讯技术，将检测到的数据传送给位于电站的监控中心。

所述的行波检测装置每隔15-20公里安装，且至少线路的两端安装有。

所述的微型气象站的测量准确度不低于1℃，分辨度不低于0.1℃。

所述的步骤S5中的计算载流量的具体步骤如下：

（51）建立导线温度-应力关系

根据导线状态方程建立线路温度变化与应力变化的关系式如下：