[发明专利]考虑随机过程的电力电缆电热退化累积量估算方法

摘要

本发明涉及一种考虑随机过程的电力电缆电热退化累积量估算方法，包括电力电缆日常负荷的确定，电力电缆导体温度估算，电力电缆电热寿命模型的确定以及电力电缆退化累积量的估算。电力电缆日常负荷的确定包括获取电力电缆的呈阶梯状变化的负荷曲线及电缆中的电流；电力电缆导体温度估算包括获得电缆导体的温度分布；电力电缆电热寿命模型的确定包括估算在电应力、热应力以及二者的协同作用下电缆使用寿命；电力电缆退化累积量的估算包括求取一段时间内电缆退化的累积量。该方法能够提高电缆使用寿命预测的准确性。

主权项

一种考虑随机过程的电力电缆电热退化累积量估算方法，用于对季节性的负荷周期里电力电缆累积的电热退化量进行估算，以预测电力电缆的运行寿命，其特征在于：该方法包括电力电缆日常负荷的确定，电力电缆导体温度估算，电力电缆电热寿命模型的确定以及电缆退化累积量的估算四个步骤；（1）所述的电力电缆日常负荷的确定包括：①获取电力电缆受环境因素变化影响而随时间连续变化的电力负荷；②将连续变化的电力负荷离散为呈阶梯状变化的负荷曲线；③获取所述的负荷曲线中每一阶梯步长时间内流过电力电缆的电流；（2）所述的电力电缆导体温度估算包括：①获取所述的负荷曲线中每一阶梯步长时间内电力电缆所处的环境温度；②根据所获取的每一阶梯步长时间内流过电力电缆的电流，估算由负荷电流导致的电缆运行温度；③获取电力电缆最大运行温度；④由每一阶梯步长时间内电力电缆所处的环境温度、电缆运行温度和电力电缆最大运行温度，估算每一阶梯步长时间内电缆芯的温度；⑤由每一阶梯步长时间内电缆芯的温度和电缆的基准环境温度，获得每一阶梯步长时间内电缆导体的温度分布；（3）所述的电力电缆电热寿命模型的确定方法包括：①由每一阶梯步长时间内的电缆芯的温度，计及参考温度，获取每一阶梯步长内电力电缆的热应力；②由每一阶梯步长时间内的电力电缆的电场强度实际值、最大电场强度获取每一阶梯步长时间内电力电缆的电应力；③依据电力电缆的电应力与热应力协同作用原理，采用阿仑尼乌斯方程和逆幂模型相结合的方式，估算在电应力、热应力以及二者的协同作用下电力电缆的使用寿命；（4）所述的电力电缆退化累积量估算包括：①获取一个负荷周期内随时间变化的电力电缆的运行温度；②获取一个负荷周期内随时间变化的电力电缆所处的环境温度；③获取一个负荷周期内随时间变化的电力电缆的电场强度；④根据一个负荷周期内随时间变化的电力电缆的运行温度、电力电缆所处的环境温度、电力电缆的电场强度以及在电应力、热应力以及二者的协同作用下电力电缆的使用寿命，估算一个负荷周期内每一阶梯步长时间内电力电缆寿命减少的百分数；⑤根据电力电缆寿命减少的百分数求取一段时间内电缆退化的累积量。