【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統，尤其是一種基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法。
技術介紹
1、輸電線路是電力系統的重要組成部分，其主要功能是將發電站產生的電能高效、安全地傳輸到負荷中心。輸電線路的設計和運行必須考慮其熱載荷限制，是指在不超過導線允許的最高溫度(通常為70℃)的條件下，導線能夠安全傳輸的最大電流，即動態載流量。動態載流量受到多種環境因素的影響，包括環境溫度、風速、風向等，這些因素會導致導線的對流和輻射散熱能力變化，從而影響其載流能力。傳統的輸電線路載流量計算方法主要基于經驗公式和標準，如gb50545-2010和ieee738-2006標準。這些方法通常假設環境條件是穩定的，并且依賴理想化的環境參數，使用理想化的點作為整條線路當前環境溫度和風速的代表。然而，實際輸電線路走廊環境具有多樣性，線路穿越不同的地形和氣候區域，導致環境條件沿線路長度變化顯著。此外，現有的計算方法往往是滯后的，僅適用于極短的時間尺度，無法提供對未來環境變化的預測，這限制了其在實際電力調度中的應用。
2、近年來，隨著智能電網技術的發展，對輸電線路的動態載流量計算提出了更高的要求。電力系統運營商需要更精確、更實時的數據來優化電網運行和調度策略，提高電網的經濟效益和可靠性。此外，極端氣候事件的頻繁發生也對輸電線路的安全運行提出了挑戰，需要更有效的預測和應對措施。盡管一些研究嘗試利用實時環境監測數據來提高載流量計算的準確性，但這些方法存在局限性。首先，輸電線路走廊通常很長，環境條件變化復雜，僅依靠少量監測點的數據難以全面反映整條線路的環
3、因此，有必要開發一種新的方法，能夠在不增加額外硬件監測成本的情況下，提供對輸電線路未來環境條件的準確預測，并據此計算出線路的最大載流量，這將有助于電力系統運營商更好地規劃和調度電網，提高輸電線路的利用效率，確保電網的安全穩定運行。
技術實現思路
1、為解決現有技術未考慮到實際線路的環境多樣性，需要在線路上增加安裝微氣象在線監測裝置，耗費人力物力的問題，本專利技術的目的在于提供一種無需增加硬件環境監測站點，即可形成整條輸電線路的環境溫度和風速預報值，為輸電線路提供了更為全面和前瞻性的環境數據，提高計算的準確性和實用性的基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法。
2、為實現上述目的，本專利技術采用了以下技術方案：一種基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，該方法包括下列順序的步驟：
3、(1)在輸電線路上每隔1km選定一個計算代表點，并選取與計算代表點距離最近的氣象網格點進行配對；
4、(2)使用氣象預報模型，輸出氣象數值預報氣象網格點數據，所述氣象網格點數據是指輸電線路沿線所在區域未來1至24小時內的環境溫度和風速；
5、(3)將氣象網格點數據映射為對應的輸電線路代表點的環境預報值；
6、(4)根據環境預報值，利用熱平衡方程計算輸電線路未來1至24小時內整條線路的最大載流量。
7、所述步驟(1)具體是指：在輸電線路上每隔1km選定一個計算代表點，獲取計算代表點的坐標值，此外，獲取所有氣象網格點的坐標值，計算出每個氣象網格點與計算代表點的距離，選擇距離計算代表點最近的氣象網格點進行配對，每個計算代表點都與一個氣象網格點完成配對。
8、所述步驟(4)具體是指：
9、熱平衡方程依據以下公式：
10、wr+wf＝ws+i2rt
11、式中，wr為輻射散熱，wf為對流散熱，ws為日照吸熱，rt為工作溫度下導線的交流電阻；上式變形之后，得到載流量的計算公式為：
12、
13、wr、wf、ws的計算公式分別為：
14、wr＝πdεs[(tp+273)4-(ta+273)4]
15、
16、ws＝αjd
17、式中，d為導線直徑；ε為導線表面輻射散熱系數；s為斯忒藩-玻爾茲曼常數，大小為5.67*10-8w/m2；tp為導線表面允許溫度，取為70℃；ta為環境溫度；v為垂直于導線的風速；α為導線表面吸熱系數；j為導線受到的日照強度；
18、將每個計算代表點在未來t時刻的環境預報值代入熱平衡方程，1≤t≤24且t為整數，得到每個計算代表點在t時刻的最大載流量，將所有計算代表點計算出的最大載流量進行比較，選取最小的最大載流量的值作為輸電線路整條線路在t時刻的最大載流量，因此獲得未來1至24h的輸電線路整條線路的最大載流量序列。
19、由上述技術方案可知，本專利技術的有益效果為：第一，本專利技術利用網格氣象數值預報技術，而不是僅依賴于當前的測量值，無需增加硬件環境監測站點，即可形成整條輸電線路的環境溫度和風速預報值，為輸電線路提供了更為全面和前瞻性的環境數據；第二，本專利技術將氣象網格點預報值映射到長距離輸電線路多個計算代表點，使得計算結果能夠更準確地反映整條線路的環境條件；第三，本專利技術結合氣象預報數據，使用熱平衡方程計算未來特定時間內的輸電線路最大載流量，提高了計算的準確性和實用性；第四，計算結果提供了線路未來1至24小時內的最大載流量預測值，具有較小的預測時間粒度和較長的預報期，為電網調度人員提供了充足的時間來完成優化調度計劃和安全校核；第五，本專利技術適用于跨區域大范圍電網，有助于實現電網的優化調度和提高電網的經濟效益。
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1.一種基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：
2.根據權利要求1所述的基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，其特征在于：所述步驟(1)具體是指：在輸電線路上每隔1km選定一個計算代表點，獲取計算代表點的坐標值，此外，獲取所有氣象網格點的坐標值，計算出每個氣象網格點與計算代表點的距離，選擇距離計算代表點最近的氣象網格點進行配對，每個計算代表點都與一個氣象網格點完成配對。
3.根據權利要求1所述的基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，其特征在于：所述步驟(4)具體是指：
【技術特征摘要】
1.一種基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，其特征在于：該方法包括下列順序的步驟：
2.根據權利要求1所述的基于網格氣象預報的輸電線路動態載流量預測方法，其特征在于：所述步驟(1)具體是指：在輸電線路上每隔1km選定一個計算代表點，獲取計算代表點的坐標值，此...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鮑松，石雪梅，包華，劉流，金淼，樓淵，阮勇，杜剛，張健，柴盛叢，劉寅，李森，朱博，楊超，張君宇，施云飛，何家材，任田峰，
申請(專利權)人：中國能源建設集團安徽省電力設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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