[发明专利]一种考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升获取方法

说明书

本发明涉及一种考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升获取方法，包括以下步骤：1)根据热场叠加原理，建立考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升计算模型；2)在不同的工况下求取虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升模型中的转移矩阵A；3)根据转移矩阵A进行迭代计算获取多回电缆的稳态温升。与现有技术相比，本发明具有计算快速、计算效率高、建模准确等优点。

技术领域

本发明涉及配电网电缆监测领域，尤其是涉及一种考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升获取方法。

背景技术

随着现代城市的发展，沿着地下整条电缆的传热环境介质实际上受外部环境变化的影响很大，特别是伴随电缆走向存在的输热管道影响最为显著。由于电力电缆运行的特殊性，一般不可能通过直接测量去获得电力电缆线芯温度，因此技术人员提出了多种方法去计算电力电缆线芯温度，均为基于数值解和试验结果的工程公式或近似公式。如基于IEC60287标准是一种经典的计算电力电缆线芯温度的计算方法、基于数值计算的载流量求解方法。然而类似研究多针对单回电缆，对于实际运行中的多回电缆多采用数值法求解，考虑到工况组合的复杂性，所需计算量巨大，具体实施中效率很低。

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考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升获取方法，包括以下步骤：

1)根据热场叠加原理，建立考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升计算模型；

2)在不同的工况下求取虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升模型中的转移矩阵A；

3)根据转移矩阵A进行迭代计算获取多回电缆的稳态温升。

所述的步骤1)中，考虑附近热源条件下的多回电缆稳态温升计算模型具体为：

A*T＝Q

其中，A为转移矩阵，其对角线上的元素a_ii表示第i根电缆的自身发热，非对角线上的元素a_ij表示第i根电缆对第j根电缆的热影响，且i,j∈n，n为电缆总数，a_i0为外部热源折算至第i根电缆线芯的热导，T为温升矩阵，t_i为第i根电缆的温升，V₁为附近热源超过散热边界温度的差值，Q为热流量矩阵，q_i为第i根电缆的热流量。

所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)获取环境温度T₀，并计算环境温度T₀下每根电缆的热流量q₀，得到环境温度T₀下的初始热流量矩阵Q₀；

32)根据初始热流量矩阵Q₀以及多回电缆稳态温升计算模型获取迭代第一步的温升矩阵T₁，则有：

33)根据迭代第一步的温升矩阵T₁计算迭代第一步的热流量矩阵Q₁；

34)重复步骤32)-33)，直至当前步的温升矩阵与上一步的温升矩阵各元素间的最大差值不超过0.1K，此时对应的温升矩阵即为稳态温升。

所述的步骤31)和33)中，热流量矩阵的计算式为：

Q_m＝I*R*(1+kT_m)*k₁