[發明專利]一種基于轉移矩陣的簡化排管電纜群穩態溫升獲取方法

在審

• 申請號: 202010629126.0
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111797528A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 傅晨釗;司文榮;李紅雷;賀林;高凱
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;華東電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/16;G06F113/16;G06F119/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于轉移矩陣的簡化排管電纜群穩態溫升獲取方法，包括以下步驟：1)根據排管電纜群敷設結構、電纜孔位和土壤熱阻系數構建簡化轉移矩陣；2)對于待測排管電纜群，根據簡化轉移矩陣進行迭代，最終得到排管電纜群的穩態溫升。與現有技術相比，本發明具有計算簡單快捷準確、增加通用性和適應性等優點。

技術領域

本發明涉及電力電纜運行技術領域，尤其是涉及一種基于轉移矩陣的簡化排管電纜群穩態溫升獲取方法。

背景技術

隨著電力電纜在城市中應用的日益廣泛，特別是架空線入地工程的推進，大量架空線路改為電纜入地敷設，其中地下排管敷設與直埋相比，便于電纜的監測、檢修、安裝和更換，得到了廣泛的應用。地下排管線路在設計之初往往預留較多的孔位，便于后期經濟發展和電力輸送需求，在預留的孔位敷設新的電路，對于這種排管內線路不斷變化的情況，需要隨著排管內線路的變化，不斷構建新的轉移矩陣，帶來了便利性和適應性的下降。

為了增強通用性和適應性，在排管線路敷設之初，根據排管內所有孔位構建通用的轉移矩陣，后期僅根據電纜型號、電纜回路數和土壤熱阻系數進行簡單的調整，就可以用于管內線路變化后的線芯溫升計算，給電纜線路的管理帶來了極大的便利，為構建通用的轉移矩陣，需要研究排管全孔位轉移矩陣與電纜型號、電纜位置和土壤熱阻系數之間的關系，為后續長時間內電纜線芯穩態溫升的快速計算提供幫助。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于轉移矩陣的簡化排管電纜群穩態溫升獲取方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于轉移矩陣的簡化排管電纜群穩態溫升獲取方法，包括以下步驟：

1)根據排管電纜群敷設結構、電纜孔位和土壤熱阻系數構建簡化轉移矩陣；

2)對于待測排管電纜群，根據簡化轉移矩陣進行迭代，最終得到排管電纜群的穩態溫升。

所述的步驟1)中，簡化轉移矩陣RT分別按照排管電纜群敷設方式進行合成，當共有M條電纜，以m*n的方式敷設時，合成得到的簡化轉移矩陣大小為M*M。

所述的簡化轉移矩陣RT由m*m個行子轉移矩陣構成，每個行子轉移矩陣大小為n*n，且在簡化轉移矩陣RT中，每個行子轉移矩陣以主對角線為對稱軸，各行子轉移矩陣對應相等。

所述的每個行子轉移矩陣均為對稱陣，其由對角線元素和非對角線元素構成，所述的對角線元素代表電纜自熱阻，非對角線元素代表電纜互熱阻。

所述的電纜自熱阻的確定步驟具體為：

11)確定待測電纜的型號和電纜孔位，并在設定環境溫度下施加電流，得到該電流對應的電纜損耗，獲取在多組土壤熱阻系數下的多組線芯溫度；

12)根據多組線芯溫度計算對應的多組自熱阻，計算公式為：自熱阻＝(線芯溫度-環境溫度)/損耗；

13)對多組土壤熱阻系數和自熱阻數據進行線性擬合，得到該電纜對應的土壤熱阻系數與自熱阻之間的關系式；

14)根據步驟11)-13)獲取在不同孔位、不同電纜型號條件下，土壤熱阻系數與自熱阻之間的關系式。

所述的電纜互熱阻的確定步驟具體為：

21)確定當前電纜的型號和電纜孔位，并在設定環境溫度下對當前電纜施加電流，得到該電流對應的電纜損耗Q，通過鏡像法獲取在多組土壤熱阻系數下，當前電纜與其余電纜間的影響溫升Δθ，則當前電纜與其余電纜的互熱阻RTh的計算式為：

Δθ＝RTh*Q；

22)對多組土壤熱阻系數和互熱阻數據進行線性擬合，得到互熱阻與土壤熱阻系數之間的關系式。