[發(fā)明專利]利用微氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息強(qiáng)化架空線路輸送安全性的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010689096.2
• 申請(qǐng)日: 2020-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN112034302A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚瑤;張濤;趙維興;袁小清;唐建興;馬覃峰;劉明順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01R19/00;G01K13/00;G01W1/02
• 代理公司: 成都玖和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發(fā)明公開了一種利用微氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息強(qiáng)化架空線路輸送安全性的方法，通過(guò)監(jiān)測(cè)裝置合理布點(diǎn)、微氣象運(yùn)行環(huán)境全景感知，可保障狀態(tài)監(jiān)測(cè)、限額預(yù)測(cè)和異常預(yù)警等信息的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，為提升輸電設(shè)備熱穩(wěn)定限額動(dòng)態(tài)化、精益化管理水平，為優(yōu)化運(yùn)行方式和完善電網(wǎng)應(yīng)急策略，提供實(shí)時(shí)的、可視化的實(shí)時(shí)信息支撐；同時(shí)，在遵守導(dǎo)線溫度限額規(guī)定、不改變電網(wǎng)現(xiàn)狀、適量布置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前提下，同步監(jiān)測(cè)微氣象和電氣運(yùn)行等關(guān)鍵因子，運(yùn)用邊緣算法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行限額預(yù)測(cè)和安全分級(jí)預(yù)警，動(dòng)態(tài)解決負(fù)荷斷面卡口問(wèn)題，有效提升輸電線路或斷面的輸送能力和安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)架空線路動(dòng)態(tài)增容技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用微氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息強(qiáng)化架空線路輸送安全性的方法。

背景技術(shù)

從線路本體運(yùn)行講，架空輸電線路的輸送能力不僅與導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)參數(shù)、電氣運(yùn)行參數(shù)直接有關(guān)，而且與導(dǎo)線周圍(或走廊)的微氣象環(huán)境參數(shù)密切相關(guān)。通常，微氣象環(huán)境參數(shù)如風(fēng)速、日照、環(huán)境溫度、空氣濕度和空氣密度等，與被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度、海拔高度、季節(jié)、晝夜、時(shí)辰等明顯有關(guān)，即具有時(shí)間-空間尺度標(biāo)記特征。從電網(wǎng)運(yùn)行管理角度看，架空輸電線路的輸送能力受靜態(tài)熱穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性、潮流分布、線損及壓降等諸多因素制約，尤以靜態(tài)熱穩(wěn)定性限值條件最為苛刻，因?yàn)殪o態(tài)熱穩(wěn)定性是以靜態(tài)熱穩(wěn)定限額為判據(jù)、以最高環(huán)境溫度40℃、軟風(fēng)條件(風(fēng)速0.5m/s)、晴日正午的日照強(qiáng)度(1000W/m²)等極端惡劣氣象同時(shí)出現(xiàn)且導(dǎo)線表面溫度不超過(guò)70℃為極限邊界條件而確定。

目前，電力系統(tǒng)設(shè)備部門協(xié)同調(diào)度部門按照夏季運(yùn)行方式、冬季運(yùn)行方式和春秋季運(yùn)行方式確定電氣設(shè)備的年度熱穩(wěn)定限額，而運(yùn)行實(shí)踐證明，由于全國(guó)各級(jí)電網(wǎng)的地域性和季節(jié)性的差異化區(qū)別特別明顯，且上述微氣象制約因素同時(shí)再現(xiàn)概率低達(dá)0.02％左右，因此上述熱穩(wěn)定限額不能真實(shí)地反映輸電線路的輸送能力。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用微氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息強(qiáng)化架空線路輸送安全性的方法。在遵守導(dǎo)線溫度限額規(guī)定、不改變電網(wǎng)現(xiàn)狀的前提下，同步監(jiān)測(cè)微氣象和電氣運(yùn)行等關(guān)鍵因子，運(yùn)用邊緣算法實(shí)現(xiàn)運(yùn)行限額預(yù)測(cè)和安全分級(jí)預(yù)警，動(dòng)態(tài)解決負(fù)荷斷面卡口問(wèn)題，有效提升輸電線路或斷面的輸送能力及安全性。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

利用微氣象實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息強(qiáng)化架空線路輸送安全性的方法，包括

步驟S1：通過(guò)在架空輸電線路上沿線安裝在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)時(shí)采集并上傳各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各類信息，包括實(shí)時(shí)運(yùn)行電流Im、導(dǎo)線溫度θc和微氣象參數(shù)，實(shí)現(xiàn)輸電線路時(shí)間-空間尺度的運(yùn)行參數(shù)監(jiān)測(cè)；

步驟S2：基于木桶理論遴選出架空的運(yùn)行工控信息與微氣象參數(shù)信息，作為被監(jiān)測(cè)輸電線路的典型信息；

步驟S3：基于輸電線路的典型信息、架空線路結(jié)構(gòu)參數(shù)，搭建架空線路的穩(wěn)態(tài)熱路模型與暫態(tài)熱路模型，并求解熱路模型的熱阻、熱容和發(fā)熱源參數(shù)；

步驟S4：依據(jù)熱路模型，計(jì)算不同線路負(fù)荷下架空線路的安全運(yùn)行時(shí)間，形成負(fù)荷-時(shí)間內(nèi)部約束；計(jì)算不同線路負(fù)荷下架空線路的穩(wěn)態(tài)溫升，依據(jù)線路穩(wěn)態(tài)溫升計(jì)算值和導(dǎo)線溫度分級(jí)預(yù)警判據(jù)，形成負(fù)荷-溫度分級(jí)預(yù)警策略，當(dāng)導(dǎo)線溫度達(dá)到預(yù)警閾值范圍，按照預(yù)先設(shè)定的分級(jí)界定實(shí)現(xiàn)分級(jí)預(yù)警及自復(fù)位功能；

步驟S5：依據(jù)熱路模型，協(xié)同負(fù)荷-時(shí)間內(nèi)部約束與負(fù)荷-溫度分級(jí)預(yù)警策略，建立負(fù)荷-溫度-時(shí)間協(xié)同約束方程；

步驟S6：依據(jù)負(fù)荷-溫度-時(shí)間協(xié)同約束方程，求解：

輸電線路長(zhǎng)期熱穩(wěn)定限額I_LT＝f₁(θa,v,Js,θc,k,T)，當(dāng)T≧10小時(shí)且θc＝70℃；θa為環(huán)境溫度，θc為導(dǎo)線溫度，v為風(fēng)速，Js為日照強(qiáng)度，k為導(dǎo)線結(jié)構(gòu)參數(shù)，T為時(shí)間；