[发明专利]一种考虑线路短时过载的断面输电能力提高方法

摘要

本发明属于电力系统及其自动化技术领域，尤其涉及一种考虑线路短时过载的断面输电能力提高方法。其特征在于，在已知负荷曲线且线路过载的条件下，校验线路的热稳定性，首先确定初始值，把过载前阶段t₀～t₁等分成n间隔，根据热平衡公式求得t₁时刻导体温度T₁；然后把过载阶段即t₁～t₂阶段不等时间间隔划分为m个间隔；以T₁为初值，根据热平衡方程求得t_1j时刻导体温度T_1j(j＝1,2,...m-1)；T_max为线路最大允许温度，若T_1j<T_max，则令j＝j+1并判断是否满足j<m，若满足则判断线路满足热稳定性，继续以T_1(j-1)为初值，根据热平衡方程求得t_1j时刻导体温度T_1j，进行判断，若不满足则判断线路不满足热稳定性；若T_1j≥T_max，则线路不满足热稳定性。本发明在保证系统安全的前提下，利用现有输电设备，挖掘线路潜在输电能力，具有理论与实践价值。

主权项

一种考虑线路短时过载的断面输电能力提高方法，其特征在于，所述方法为在已知负荷曲线且线路过载的条件下，校验线路的热稳定性，具体过程为：步骤1、在过载前阶段即t₀～t₁阶段步骤101、t₀为线路运行初始时刻，I₀为t₀时刻的导体载流量，T₀为时刻t₀的导体温度；t₁为线路过载初时刻，I₁为t₁时刻的导体载流量，T₁为t₁时刻的导体温度；步骤102、把t₀～t₁等分成n间隔，每一间隔为Δt_k，时刻下的导体温度为T_0i，时刻下的导体载流量为I_0i，1≤i≤n‑1；步骤103、在的时间间隔内，令导体载流量I保持不变，取I＝I_0i，此时间间隔内电流就是常数，此间隔内的功率也为一个常数，记为P_0i，热平衡公式$C_m{\mathrm{\&rho;\&pi;D}}^2\frac{dT}{dt}=\frac{4P}{L}+2{\mathrm{\&alpha;}}_s{Q}_s\mathrm{\&pi;}D-4{\mathrm{\&alpha;}}_m(T-T_{\mathrm{\&alpha;}})\mathrm{\&pi;}D$作为一阶微分方程，计算该方程求得t₁时刻导体温度T₁；其中，α_m是由对流和辐射产生的复合热扩散系数，由两个热扩散因子和导体温度求得，ρ代表导体的密度，T即为所求时刻的导体温度，单位为K；Q_s表示太阳及空气的辐射强度，取1000W/m2；α_s是导体吸收太阳辐射的比率，对于铝导线，取值为0.6；T_α是导体的环境温度；D为导线的直径，C_m表示导体材料的特定热量，L为线路总长度；步骤2、在过载阶段即t₁～t₂阶段步骤201、t₂为线路过载末时刻，I₂为t₂时刻的导体载流量，T₂为t₂时刻的导体温度；考虑负荷变化情况将t₁～t₂阶段进行不等时间间隔划分为m个间隔；在t1～t2阶段，将负荷曲线拟合成阶梯状曲线；记在t_1j时刻，导体载流量为I_1j，导体温度为T_1j，1≤j≤m‑1；步骤202、在t_1j～t_1j+1的时间间隔内，令此时间间隔内电流为常数，即I＝I_1j，此间隔内的功率也为一个常数，记为P_1j，热平衡公式$C_m{\mathrm{\&rho;\&pi;D}}^2\frac{dT}{dt}=\frac{4P}{L}+2{\mathrm{\&alpha;}}_s{Q}_s\mathrm{\&pi;}D-4{\mathrm{\&alpha;}}_m(T-T_{\mathrm{\&alpha;}})\mathrm{\&pi;}D$作为一阶微分方程，以T_1(j‑1)为初值，计算该方程求得t_1j时刻导体温度T_1j；步骤203、T_max为线路最大允许温度，若T_1j<T_max，则令j＝j+1并判断是否满足j<m，若满足则判断线路满足热稳定性，返回步骤202，若不满足则判断线路不满足热稳定性；若T_1j≥T_max，则线路不满足热稳定性。