[发明专利]一种电缆导体温度确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统运行控制技术，具体涉及一种电缆导体温度确定方法。

背景技术

随着城市规模的扩大和经济建设的快速发展，城市电缆化率明显提升，电缆线路的电压等级不断提高，输送能量持续增加，电力电缆的运行管理和监测维护工作变得愈加重要。

电缆导体的温度是电缆的一个重要参数，当电缆在额定负荷下运行时，导体温度在允许值范围内，一旦过负荷，导体温度将急剧上升，加速绝缘老化，使得泄露电流增加，温度持续升高，有可能导致绝缘击穿，甚至发生火灾。温度升高是造成电缆线路故障的一个重要原因，因此可以将其作为表征电缆运行情况的一个重要参数。无论出于电力电缆自身运行安全考虑，还是从电力系统全局角度出发，都需要对电力电缆导体温度进行实时监测。

目前采用的电缆温度监测方式主要有光信号传感系统和电信号传感系统两种。国内部分城市在电缆线路上应用了分布式光纤测温系统，能够实时监测电缆护套表面的温度，但要由其推算导体温度就需要建立护套表面温度与导体温度之间的对应关系，这又涉及到电力电缆的热路和热场问题。

电缆导体温度的计算主要有以下几种方法：建立热传学模型，根据红外热像仪拍摄电缆的表面热图像，反演计算出电缆导体温度；根据电缆等效热路与电路在数学形式上相同的特点，建立电缆热路模型，通过实测电缆外护套表面温度推算出实时电缆导体温度；利用数值分析法建立导体温度场，如采用有限元分析方法及有限差分法建立导体的短时暂态温度场。

值得注意的是，电缆外护套测温结果容易受到外界环境的影响，如：有风和无风的环境下测得的温度会有所不同，这直接影响到导体温度计算的准确性，电缆结构和敷设参数也会影响计算结果。

电缆导体的温度对导体电阻的影响很大，已知导体电阻，可推算出导体温度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电缆导体温度确定方法，该方法根据实时采集的电压、电流、有功/无功功率计算导体电阻，进而根据导体电阻推算导体温度，可为电缆线路过热或过负荷风险辨识及预警提供参考依据。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种电缆导体温度确定方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

（1）建立电缆线路首末端电压、电流、有功功率、无功功率与电阻的四元线性回归模型；

（2）根据四元线性回归模型确定电缆线路电阻；

（3）将电缆线路电阻换算为单位长度的导体电阻；

（4）确定电缆导体温度。

进一步地，所述步骤（1）包括：忽略电缆线路首末端电压降的横向分量，电缆线路首末端的电压损耗等于电压降的纵向分量，表达式如下：