專利名稱：一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸變電設(shè)備運行與管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路動態(tài)增容在線監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
目前，近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，社會用電需求也迅猛增加。由于一些輸電線路的輸送容量受到熱穩(wěn)定限額的限制，嚴重制約了電網(wǎng)的供電能力，而建設(shè)新的線路走廊投資大、建設(shè)周期長。因此，在現(xiàn)有輸電線路的實際情況下，如何科學(xué)、安全地實現(xiàn)線路輸送容量潛能挖掘，已成為當(dāng)前電網(wǎng)迫切需要解決的問題。目前，提高現(xiàn)有輸電線路的輸送載流量有兩種方法:一是靜態(tài)提溫增容技術(shù)，但該方法突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，改變了線路運行的安全性；二是動態(tài)監(jiān)測增容技術(shù)在不突破現(xiàn)行技術(shù)規(guī)程規(guī)定的條件下，可保證系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全運行，因此有很強的實用性。但動態(tài)監(jiān)測增容技術(shù)作為一種新技術(shù)，相關(guān)理論的缺乏制約了該技術(shù)的推廣應(yīng)用，特別是如何根據(jù)線路周圍的氣象條件和導(dǎo)線溫度進行載流量計算是個重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，能夠?qū)崟r監(jiān)測輸電線路載流量。本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，包括以下步驟:(I)、實時采集穩(wěn)態(tài)時輸電線路的氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)發(fā)送給監(jiān)控中心；
(2)、監(jiān)控中心根據(jù)步驟(I)獲取的穩(wěn)態(tài)時氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)，通過導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式計算導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量；
(3)、監(jiān)控中心根據(jù)導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式，建立輸電線路摩爾根載流量簡化公式，得出輸電線路的動態(tài)增容摩爾根載流量，從而得到輸電線路的輸送容量，進而確定輸電線路增容容量。所述的氣象數(shù)據(jù)包括環(huán)境溫度、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境風(fēng)向和日照強度。所述的氣象數(shù)據(jù)和導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)的采集采用動態(tài)增容在線監(jiān)測裝置，所述的動態(tài)增容在線監(jiān)測裝置包括有監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)的動態(tài)增容監(jiān)測分機和監(jiān)測導(dǎo)線溫度的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置，所述的動態(tài)增容監(jiān)測分機安裝在輸電線路桿塔上，所述的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置安裝在導(dǎo)線側(cè)。所述的動態(tài)增容監(jiān)測分機包括環(huán)境溫濕度傳感器、環(huán)境風(fēng)速傳感器、環(huán)境風(fēng)向傳感器、日照強度傳感器、主控單元、通信模塊、電源模塊，所述的各傳感器的信號輸出端與主控單元的信號輸入端連接，主控單元的信號輸出端通過通信模塊與監(jiān)控中心通信連接。所述的通信模塊包括ZigBee通信模塊及OPGW通信光纜。所述的主控單元還連接有數(shù)據(jù)存儲單元和時鐘單元、鍵盤顯示單元。
所述的電源模塊還連接有太陽能充電模塊。所述的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置包括導(dǎo)線溫度傳感器、主控單元、通信模塊，所述的導(dǎo)線溫度傳感器的信號輸出端與主控單元連接，所述的主控單元通過通信模塊與監(jiān)控中心通信連接。所述步驟(2)的導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式的得出的具體步驟如下所述:
(21)、建立導(dǎo)線發(fā)熱溫度達到穩(wěn)態(tài)時的平衡方程；
根據(jù)熱平衡原理，導(dǎo)線發(fā)熱溫度達到穩(wěn)態(tài)溫度時的平衡方程如式(1):
權(quán)利要求
1.一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:包括以下步驟:(I)、實時采集穩(wěn)態(tài)時輸電線路的氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)發(fā)送給監(jiān)控中心； (2)、監(jiān)控中心根據(jù)步驟(I)獲取的穩(wěn)態(tài)時氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)，通過導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式計算導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量； (3)、監(jiān)控中心根據(jù)導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式，建立輸電線路摩爾根載流量簡化公式，得出輸電線路的動態(tài)增容摩爾根載流量，進而確定輸電線路增容容量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的氣象數(shù)據(jù)包括環(huán)境溫度、環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境風(fēng)向和日照強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的氣象數(shù)據(jù)和導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)的采集采用動態(tài)增容在線監(jiān)測裝置，所述的動態(tài)增容在線監(jiān)測裝置包括有監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)的動態(tài)增容監(jiān)測分機和監(jiān)測導(dǎo)線溫度的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置，所述的動態(tài)增容監(jiān)測分機安裝在輸電線路桿塔上，所述的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置安裝在導(dǎo)線側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的動態(tài)增容監(jiān)測分機包括環(huán)境溫濕度傳感器、環(huán)境風(fēng)速傳感器、環(huán)境風(fēng)向傳感器、日照強度傳感器、主控單元、通信模塊、電源模塊，所述的各傳感器的信號輸出端與主控單元的信號輸入端連接，主控單元的信號輸出端通過通信模塊與監(jiān)控中心通信連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的通信模塊包括ZigBee通信模塊及OPGW通信光纜。
6.根據(jù)權(quán)利要5所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的主控單元還連接有數(shù)據(jù)存儲單元和時鐘單元、鍵盤顯示單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的電源模塊還連接有太陽能充電模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述的導(dǎo)線溫度監(jiān)測裝置包括導(dǎo)線溫度傳感器、主控單元、通信模塊，所述的導(dǎo)線溫度傳感器的信號輸出端與主控單元連接，所述的主控單元通過通信模塊與監(jiān)控中心通信連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:所述步驟(2)的導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式的得出的具體步驟如下所述: (21)、建立導(dǎo)線發(fā)熱溫度達到穩(wěn)態(tài)時的平衡方程； 根據(jù)熱平衡原理，導(dǎo)線發(fā)熱溫度達到穩(wěn)態(tài)溫度時的平衡方程如式(I):Pr Pc = Ps +I2Kf (I) 式中戽:導(dǎo)線的輻射散熱，W/m;忍:導(dǎo)線的對流散熱，W/m;石:導(dǎo)線的日照吸熱，W/m ; R7:工作溫度下導(dǎo)線的單位長度交流電阻，Q/m ；1:導(dǎo)線載流量； (22)、分別計算導(dǎo)線的輻射散熱荇、導(dǎo)線的對流散熱和導(dǎo)線的日照吸熱荇；導(dǎo)線表面向周圍空間輻射散熱的損耗二由下式計算:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，其特征在于:當(dāng)雷諾系數(shù)鳥為100 3000時，即環(huán)境溫度_^為401:、風(fēng)速P為0.5m/s、導(dǎo)線溫度不超過120°C時，用于直徑D為4.2 IOOmm導(dǎo)線的載流量計算，其摩爾根簡化公式為:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輸電線路動態(tài)增容摩爾根載流量的監(jiān)測方法，包括以下步驟(1)實時采集穩(wěn)態(tài)時輸電線路的氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)發(fā)送給監(jiān)控中心；(2)監(jiān)控中心根據(jù)步驟(1)獲取的穩(wěn)態(tài)時氣象數(shù)據(jù)及導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)溫度參數(shù)，通過導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式計算導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量；(3)監(jiān)控中心根據(jù)導(dǎo)線穩(wěn)態(tài)載流量計算公式，建立輸電線路摩爾根載流量簡化公式，得出輸電線路的動態(tài)增容摩爾根載流量，從而得到輸送線路的輸送容量。調(diào)度人員可以參考此結(jié)果對輸電線路的輸送容量進行調(diào)整，使輸電線路在最大負荷狀態(tài)下安全運行，并可做到早期預(yù)警。
文檔編號G08C23/06GK103176086SQ20131007598
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者郭志民, 王國棟, 郭祥富, 劉家兵, 黃新波, 吳博, 萬迪明 申請人:河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 西安金源電氣股份有限公司