[發(fā)明專利]一種不依賴表皮溫度的多回電纜暫態(tài)溫升獲取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611139047.1
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106777659B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅晨釗;司文榮;李紅雷;姚周飛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 宣慧蘭

1.一種不依賴表皮溫度的多回電纜暫態(tài)溫升獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)構(gòu)建第i根電纜的自響應(yīng)集總參數(shù)模型，并且分別構(gòu)建第j根其他電纜對第i根電纜間的互響應(yīng)集總參數(shù)模型，構(gòu)建第i根電纜的自響應(yīng)集總參數(shù)模型包括以下步驟：

111)獲取第i根電纜的固有系數(shù)，包括電纜密度、電纜比熱容、調(diào)和導(dǎo)熱系數(shù)以及與單回電纜相關(guān)土壤的土壤密度、土壤比熱容和土壤換熱系數(shù)，并根據(jù)固有系數(shù)采用有限元計(jì)算獲取第i根電纜給定電纜熱載荷與線芯溫升的自響應(yīng)曲線；

112)構(gòu)建第i根電纜自響應(yīng)物理模型，并根據(jù)第i根電纜的自響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，確定自響應(yīng)物理模型中的自響應(yīng)參數(shù)，包括電纜芯線自身熱容電纜線芯對環(huán)境的等效熱阻斷面等效熱容斷面等效熱容的平衡熱阻以及斷面等效熱阻的平衡熱感

113)將自響應(yīng)參數(shù)代入物理模型中，最終獲得第i根電纜的自響應(yīng)集總參數(shù)模型，第i根電纜的自響應(yīng)集總參數(shù)模型為：

其中，為電纜發(fā)熱量，為電纜芯線熱容支路自身的熱流量，為電纜線芯對環(huán)境熱容支路的熱流量，為電纜線芯對環(huán)境熱阻支路的熱流量，T_ii為線芯自溫升，為環(huán)境溫度，為中間變量，即電纜線芯對環(huán)境熱容的參考溫升，t為時(shí)間；

構(gòu)建第j根其他電纜對第i根電纜間的互響應(yīng)集總參數(shù)模型包括以下步驟：

121)獲取第i根電纜和第j根其他電纜的固有系數(shù)，包括電纜密度、電纜比熱容、調(diào)和導(dǎo)熱系數(shù)以及與單回電纜相關(guān)土壤的土壤密度、土壤比熱容和土壤換熱系數(shù)，并根據(jù)固有系數(shù)采用有限元計(jì)算獲取給定第j根其他電纜的電纜熱載荷與第i根電纜線芯溫升的互響應(yīng)曲線；

122)構(gòu)建第j根其他電纜對第i根電纜間的互響應(yīng)物理模型，并根據(jù)互響應(yīng)曲線進(jìn)行擬合，確定互響應(yīng)物理模型中的互響應(yīng)參數(shù)，包括第j根其他電纜線芯對環(huán)境的綜合熱阻以及過渡參數(shù)和

123)將互響應(yīng)參數(shù)代入物理模型中，最終獲得第j根其他電纜對第i根電纜間的互響應(yīng)集總參數(shù)模型，第j根其他電纜對第i根電纜間的互響應(yīng)集總參數(shù)模型為：

其中，T_ij為線芯互溫升，為熱阻的名義溫升，為熱感的名義溫升，為第j根其他電纜的熱載荷，為流經(jīng)熱容支路的熱流，為流經(jīng)綜合熱阻支路的熱流，t為時(shí)間；

2)根據(jù)自響應(yīng)集總參數(shù)模型及第i根電纜實(shí)際運(yùn)行的熱載荷獲取第i根單回電纜的線芯自溫升T_ii；

3)根據(jù)互響應(yīng)集總參數(shù)模型及第j根其他電纜實(shí)際運(yùn)行的熱載荷獲取第j根單回電纜對第i根單回電纜的線芯互溫升T_ij；

4)對線芯自溫升T_ii和所有線芯互溫升T_ij求和得到第i根單回電纜的初步暫態(tài)溫升，并對初步暫態(tài)溫升進(jìn)行修正，得到第i根單回電纜在整個(gè)暫態(tài)過程中的暫態(tài)溫升；

5)重復(fù)步驟1） -4)獲取全部電纜在整個(gè)暫態(tài)過程中的暫態(tài)溫升。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不依賴表皮溫度的多回電纜暫態(tài)溫升獲取方法，其特征在于，所述的步驟4)具體包括以下步驟：

41)將當(dāng)前時(shí)刻第i根電纜的初步暫態(tài)溫升與環(huán)境參考溫度求和作為第i根電纜在當(dāng)前時(shí)刻的整體溫度T2；

42)根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的整體溫度T2獲取第i根電纜在下一時(shí)刻的熱載荷值Q₁，計(jì)算式為：

Q₁＝I_i²*R_i*(1+k₁T2)*k₂

其中，I_i為第i回電纜的電流量，R_i為第i跟電纜在0℃的直流電阻，k₁為電阻的溫度系數(shù)，k₂為考慮渦流損耗的折算系數(shù)；

43)根據(jù)下一時(shí)刻的熱載荷值Q₁計(jì)算下一時(shí)刻的初步暫態(tài)溫升；

44)重復(fù)步驟41)-43)，最終得到第i根單回電纜在整個(gè)暫態(tài)過程中的暫態(tài)溫升。