[发明专利]一种基于环境变化概率模型的输电线路动态增容方法

权利要求书

1.一种基于环境变化概率模型的输电线路动态增容方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取气象信息，包括环境温度和风速；

步骤S2：根据IEEE 738-2006计算输电线路的热载流量，且基于热平衡方程计算，数学函数表述如下：

W_J+W_S＝W_R+W_F

其中W_J为输电线路导线电阻发热功率，W_S为日照吸热功率，W_R为辐射散热功率，W_F为对流散热功率；

步骤S3：采用BP神经网络模型对天气进行预测；

步骤S4：建立基于电流密度函数的动态增容的概率模型。

2.根据权利要求1所述的一种基于环境变化概率模型的输电线路动态增容方法，其特征在于，在所述步骤S2中，

所述辐射散热功率W_R为：

$W_R=17.8D\mathrm{\ϵ}\[{\left(\frac{t_p+273}{100}\right)}^4-{\left(\frac{t_a+273}{100}\right)}^4\];$

其中，D为输电线路导线直径；ε为输电线路导线辐射散热系数，且取值区间为[0.9,0.95]；t_a为环境温度；t_p为导线最大允许温度；

所述对流散热功率W_F为：

$W_F=\[1.01+0.0372{\left(\frac{1000{\mathrm{\ρv}}_w}{\mathrm{\μ}}\right)}^{0.52}\]k_f{k}_a(t_p-t_a);$

$\mathrm{\ρ}=\frac{1.293-1.525\×{10}^{-4}{H}_C+6.379\×{10}^{-9}{H}_e^2}{1+0.00184(t_a+t_p)};$

$\mathrm{\μ}=\frac{1.031\×{10}^{-6}{(t_a+t_p+273)}^{1.5}}{t_a+t_p+766.8};$

k_f＝2.424×10^-2+3.739×10^-5(t_a+t_p)-1.102×10^-9(t_a+t_p)²；

k_a＝1.194-cosφ+0.194cos(2φ)+0.368sin(2φ)；

其中，ρ为空气密度；H_e为导线高度；μ为空气动态粘度；k_f为空气热传导率；k_a为风向因子；φ为风与导线轴向的夹角；V_w为风速；

日照吸热功率W_S为：

W_S＝αK_SQ_SDsinθ；

$Q_S=A+{\mathrm{BH}}_C+{\mathrm{CH}}_C^2+{\mathrm{DH}}_C^3+{\mathrm{EH}}_C^4+{\mathrm{FH}}_C^5+{\mathrm{GH}}_C^6;$

H_C＝arcsin[cos(L_at)cosδcosω+sin(L_at)sinδ]；

θ＝C+arccos[cos(H_C)cos(Z_C-Z_L)]；

$K_S=1+1.148\×{10}^{-4}{H}_e-1.108\×{10}^{-8}{H}_e^2;$

其中，Q_S为单位面积的光照热量；H_c为太阳高度角；δ为太阳倾斜角；L_at为导线所处的维度；θ为太阳光入射有效角；Z_C为太阳方向角；Z_L为线路方位角；K_S为热量高度修正因子。