[发明专利]一种基于电缆传热模型的准动态增容方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是涉及一种基于电缆传热模型的准动态增容方法。

背景技术

目前大型城市电网的中心城区用电负荷大、电缆通道资源紧张，部分重载线路已成为明显的输电瓶颈，通过电缆增容来挖掘现有电缆的输电潜力，对缓解城市供电压力有重要意义。

目前电缆载流量计算普遍采用的IEC60287、IEC853、JB/T 10181.3-2000标准，是针对稳态计算的，不适合计算动态负荷。而且电缆载流量是在设计阶段确定的，由于电缆传热环境的复杂性和不确定性，设计人员通常作最不利散热假设，以得到一个足够安全的电流值。在电缆寿命周期内调度部门都将使用该值。这就造成了电缆载流量普遍存在取值过于保守、误差较大的问题，不能充分发挥电缆的输电能力。

所谓电缆动态增容，即：给定电流，实时预测电缆导体到达指定温度的时间；或者给定过载时间，实时预测电缆导体不超过指定温度的最大电流。但该方法缺少公认的标准，效果尚待检验。从不同敷设方式看，电缆动态增容对于隧道敷设方式难度相对低一些，而排管敷设方式，由于涉及相邻电缆的相互影响，难以实现准确的动态计算。国内有一些电缆安装了动态增容系统，但仅将光纤测温数据用于防外破、消防；不敢真正地根据动态计算结果将电缆超设计容量运行

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法先进、实时性好、效果显著的基于排管电缆传热模型的准动态增容方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于电缆传热模型的准动态增容方法，用于排管内部的电缆增容，包括以下步骤：

1)根据电缆全线的工况，在瓶颈电缆段建立数据采集系统，进行当日数据测量；

2)根据数据采集系统当日测得的瓶颈电缆段的数据，建立并以日为单位更新次日瓶颈电缆段的电缆传热模型；

3)根据次日瓶颈电缆段的电缆传热模型，估算瓶颈电缆段中待增容电缆次日的载流量，实现电缆增容。

所述的步骤2)具体包括以下步骤：

21)根据当日测得的电缆与排管之空间介质的温度θ_m与经过赋初值计算获得的浸水温度和未浸水温度比较，判断排管内是否浸水，获得电缆表面与排管内表面之间空间热阻T_4-1的值；

22)获得当日的瓶颈电缆段的土壤热阻系数ρ_e；

23)获得当日的瓶颈电缆段的混凝土热阻系数ρ_c；

24)将当日的电缆表面与排管内表面之间空间热阻T_4-1、土壤热阻系数ρ_e和混凝土热阻系数ρ_c代入，得到次日瓶颈电缆段的电缆传热模型为：

I²[RT₁+R(1+λ₁)T₂+R(1+λ₁+λ₂)(T₃+T₄)]+W_d0.5T₁＝θ₁-θ_C

T₄＝T_4-1+T_4-2+T_4-3

T4_1=U1+0.1(V+Yθm)Doc]]>