[发明专利]通过电力系统状态估计的电力线松弛度计算

说明书

技术领域

本申请涉及监视和计算输配电系统中的线路松弛度。 

背景技术

电力线各段中的导线导体通常被设计成与植被、建筑物或者其它物体维持特定间隙以免出现闪络。因而，设计者结合电力线设计来确定最大可接受松弛度的量，其中松弛度的量受各种因素影响，这些因素比如是(但不限于)导体温度、环境温度、导体材料、导体重量等。具体而言，当电力线有电负荷时，这些线路的温度随着电流增加而增加，从而促成电力线的热伸长。这一热伸长造成每电力线跨距的松弛度增加，该松弛度增加继而减少导体与下方物体之间的间隙。 

近来已经在特定电力线跨距本地放置用于通过使用本地测量来针对这一跨距计算线路松弛度的设备。例如，可以在感兴趣的跨距放置测量线路张力改变量的机械设备。这些测量的张力改变量可以用来计算在特定跨距的线路温度，该线路温度又可以用来计算电力线在该跨距的松弛度。在另一例子中，温度感测设备已经用来测量在电力线上特定位置的导体的表面温度。感测的温度同样可以用来计算取得温度处的跨距的电力线松弛度。 

在又一例子中，视频设备已经放置于希望确定松弛度的电力线跨距附近，从而视频设备指向放置于电力线跨距上的反射目标。然后可以分析由视频设备产生的图像，以确定在电力线跨距的松弛度。在一种相似系统中，全球定位系统(GPS)接收机已经放置于感兴趣的特定电力线跨距上，从而GPS接收器在空间中的位置随着线路松弛度改变而相应地改变。 

尽管对这些系统的使用已经证实有效，但是这些系统中的各系统均包括已经在感兴趣的跨距处本地放置的设备；因此带来成本，因为在感兴趣的跨距必须进行对这些设备的安装和维护。此外，可能需要使电力线断电和停止服务以便安装系统的一个或者多个设备。另外，在感兴趣的跨距本地定位的这些设备提供关于其它跨距的有限信息。 

发明内容

本申请的多个方面涉及这些和其它问题。 

根据一个方面，一种方法包括：通过对扩充的状态的估计，来估计线路段中导体线路的电阻，以及至少部分地基于估计的电阻来计算导体线路的温度。该方法还包括至少部分地基于计算的温度来针对线路段中的跨距计算松弛度。 

根据另一方面，一种装置包括：松弛度计算器，至少部分地基于线路段中导体线路的温度来针对线路段中的跨距计算松弛度，其中该温度至少部分地基于线路段的电阻确定，而该电阻通过组合的状态和参数估计来确定。 

根据又一方面，一种计算机可读介质包括：用于至少部分地基于线路段中导体线路的估计温度来针对线路段的跨距计算松弛度的计算机可执行指令，其中该温度至少部分地基于通过状态估计技术针对线路段进行的参数估计来估计。这些指令还包括存储计算的松弛度。 

本领域技术人员在阅读和理解附图和说明书后，将理解本申请的更多其它方面。 

附图说明

在附图的各图示中，通过举例而非限制的方式示出了本申请，在附图中，相似标号表示相似元件： 

图1描绘了有助于针对线路段的跨距计算松弛度估计的系统。 

图2描绘了代表两个电网母线之间支路的电路。 

图3描绘了线路段的跨距。 

图4描绘了用于针对线路段的跨距计算松弛度的方法。 

具体实施方式

参照图1，图示了用于通过使用一种或者多种扩充的状态估计技术(例如组合的参数和状态扩充)来计算线路松弛度的框架100。输配电系统包括多个变电站、电力线和其它元件102。监控和数据采集(SCADA)系统104通过输入/输出(I/O)接口，如多个远程终端单元(RTU)106-110，从各种元件102获取数据。在系统状态估计的场合中，数据输入通常包括母线电压和支路电流幅值、支路潮流(power flow)、母线功率注入等。此外，尽管未示出，但是可以从一个或者多个相量(phasor)测量单元(PMU)获取相量测量。然而，应理解PMU并非是实现这里描述的方法而必需的。