[发明专利]一种架空输电线路载流量评估方法

摘要

本发明公开了一种架空输电线路载流量评估方法，在杆塔上安装倾角传感器，通过导线悬挂倾角和风偏角计算导线温度，通过温度传感器测量环境温度和日照强度，通过安装在线路上的电流传感器测量导线实时负荷，利用热传递系数代表风速风向等微气候条件对导线的综合影响，最后根据导线温度模型，计算评估导线的实时最大载流量。本发明降低了现有导线温度测量方法的误差，缩短了装置设备安装时间，降低了数据分析复杂度，避免了风速风向测量不准确的问题，增加了导线载流量计算的可靠性。

主权项

一种架空输电线路载流量评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤S1，在铁塔上的导线侧安装倾角传感器，用以测量导线垂直投影平面内悬挂倾角θA和风偏角η；在导线上悬挂电流传感器，用以测量导线的负荷电流I0；在铁塔上安装温度传感器，用以测量环境温度Ta和日照强度Js；步骤S2，选取导线空载、负荷电流为零I＝0时的导线状态作为初始状态，即已知状态，利用温度传感器测得环境温度为Ta0，此时的导线温度应等于环境温度，即Tc0＝Ta0，利用倾角传感器测量导线垂直投影平面内初始悬挂倾角θA0和初始风偏角η0；在导线正常运行状态，即待求状态，负荷电流不为零时，利用倾角传感器测量实时导线悬挂倾角θA1和实时风偏角η1，利用温度传感器测量实时环境温度为Ta1；步骤S3，计算初始和实时状态的导线水平应力σ0和σ1，公式如下：tanθA0=γvl2σ0cosβ-tanβ,]]>tanθA1=γvl2σ1cosβ-tanβ]]>式中，θA0和θA1为导线初始和实时状态的悬挂倾角，l为线路档距，β为高角差，可在本条线路的设计参数中查到，γv为垂直比载，通过下式计算γv=9.80665qS]]>其中，q为单位长度导线质量，S为导线截面积；步骤S4，计算初始和实时状态的导线综合比载γ0和γ1，公式如下：γ0=γvcosη0,]]>γ1=γvcosη1]]>式中，η0和η1为初始状态和实时状态的导线风偏角；步骤S5，计算导线实时温度Tc1，公式如下：σ1-Eγ12l2cos3β24σ12(1+tan2βsin2η1)=-αEcosβ(Tc1-Tc0)+σ0-Eγ02l2cos3β24σ02(1+tan2βsin2η0)]]>其中，σ0和σ1为初始和实时状态的水平应力；γ0和γ1为初始和实时状态的导线综合比载；η0和η1为初始和实时状态的导线风偏角；Tc0和Tc1为初始和实时状态下的导线温度；α为导线温度线膨胀系数；E为弹性系数；步骤S6，利用电流传感器测量导线的实时负荷I0，利用温度传感器测量导线实时环境温度Ta1及日照强度Js，计算当前环境条件的导线热传递系数h(t)，公式如下：h(t)=I02R(Tc1)+Qs-Qr(Tc1,Ta1)Tc1-Ta1]]>式中，I0为导线实时负荷电流、Tc1、Ta1为导线实时温度和环境实时温度、R(Tc1)导线温度为Tc1时的交流电阻，Qr(Tc1,Ta1)为辐射散热功率、Qs为日照吸热功率；步骤S7，用导线最高允许温度Tmax替换导线实时温度Tc1，计算当前状态下导线最大载流量Imax，公式如下：Imax=hmax(t)(Tmax-Ta1)+Qr(Tmax,Ta1)-QsR(Tmax).]]>