[發(fā)明專利]一種輸電線路最大允許溫度經(jīng)濟性評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910754325.1
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110390495B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫華;張瑞琪;陳全;董曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 山東勞動職業(yè)技術(shù)學院（山東勞動技師學院）;山東大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本公開提出了一種輸電線路最大允許溫度經(jīng)濟性評估方法及系統(tǒng)，包括：基于輸電線路離散時間段的功率數(shù)據(jù)，建立輸電線路單位小時平均接受功率評估模型；基于輸電線路位于不同的溫度區(qū)間的溫度最大值，建立輸電線路服役壽命評估模型；基于輸電線路運行的總收益及輸電線路運行的總成本，建立輸電線路投資的年平均利潤評估模型；其中，輸電線路運行的總收益在計算時基于輸電線路一年全時間段內(nèi)接受的功率計算，輸電線路運行的總成本在計算時基于輸電線路的服役壽命計算。本公開基于輸電線路最大允許溫度，進而通過理論計算得到直觀的經(jīng)濟性結(jié)論，為電網(wǎng)線路線材選型、功率限制等運行參數(shù)提供有價值的參考值，融合節(jié)約環(huán)保型設(shè)計理念于電網(wǎng)建設(shè)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種輸電線路最大允許溫度經(jīng)濟性評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

可大規(guī)模集中開發(fā)利用的可再生能源需要以電能形式從偏遠地區(qū)通過專用架空輸電線路輸送至負荷中心。由于可再生能源(風能、光能等)的間歇性和波動性，新能源裝機容量及其線路傳輸容量的配比問題，一直難以協(xié)調(diào)。

若輸電容量規(guī)劃過高，新能源發(fā)電長時間低功率輸出，迫使輸電線路普遍處于輕載運行狀態(tài)，輸電通道利用率低下。

例如：申請?zhí)枮?01811380371.1的發(fā)明專利公開一種互聯(lián)電網(wǎng)規(guī)劃方法。它根據(jù)規(guī)模化風電并網(wǎng)體系盡可能提高電力系統(tǒng)的靈活性，使風電最大程度并網(wǎng)，且考慮搭建互聯(lián)電網(wǎng)經(jīng)濟性成本的基本思路，建立互聯(lián)電網(wǎng)的雙層規(guī)劃的數(shù)學模型。其主要特點是：模型分為上層規(guī)劃模型和下層規(guī)劃模型，上層規(guī)劃模型確定電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)以做總體決策，下層規(guī)劃模型在上層規(guī)劃模型的約束下考慮經(jīng)濟成本，并對上層規(guī)劃模型進行校驗。側(cè)重點在于電網(wǎng)搭建的拓撲結(jié)構(gòu)及平衡區(qū)域的劃分。

發(fā)明內(nèi)容

本說明書實施方式的目的是提供一種輸電線路最大允許溫度經(jīng)濟性評估方法，綜合考慮電熱耦合和全壽命周期成本，提出輸電線路最大允許溫度評估模型，將為電力行業(yè)做輸電線路設(shè)計規(guī)劃提供重要依據(jù)。

本說明書實施方式提供一種輸電線路最大允許溫度經(jīng)濟性評估方法，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

包括：

基于輸電線路離散時間段的功率數(shù)據(jù)，建立輸電線路單位小時平均接受功率評估模型，得到輸電線路一年全時間段內(nèi)接受的功率；

基于輸電線路位于不同的溫度區(qū)間的溫度最大值，建立輸電線路服役壽命評估模型，基于線路抗拉強度的損失，得到輸電線路一年內(nèi)發(fā)生故障的總次數(shù)，估測輸電線路的服役壽命；

基于輸電線路運行的總收益及輸電線路運行的總成本，建立輸電線路投資的年平均利潤評估模型，獲得輸電線路投資的年平均利潤，得到最大允許溫度；

其中，輸電線路運行的總收益在計算時基于輸電線路一年全時間段內(nèi)接受的功率計算，輸電線路運行的總成本在計算時基于輸電線路的服役壽命計算。

進一步的技術(shù)方案，輸電線路單位小時平均接受功率評估模型為：

其中，W_s為系統(tǒng)全年接受的電能；P_s(n)和P_s(n+1)分別為時間段Δt的始端功率和末端功率；P_m為單位小時平均接受功率。

進一步的技術(shù)方案，根據(jù)工程應(yīng)用經(jīng)驗得到常見的最大允許溫度范圍，在范圍內(nèi)等距逐步改變最大允許溫度，得到多組單位小時平均接受功率P_m，進而基于P_m＝P_max-AT_m^b擬合得到單位小時平均接受功率的方程，得到理論公式進而便于后續(xù)連續(xù)值求解，結(jié)果更精確；

式中，P_max為不棄風時的系統(tǒng)平均接受功率；T_m為導體最大允許溫度；A和b均為與導體周圍環(huán)境相關(guān)的系數(shù)。