本發(fā)明屬于輸電線路增容，具體涉及一種基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、在現(xiàn)有技術(shù)中，輸電線路增容是提升電網(wǎng)輸送能力、優(yōu)化運(yùn)行效率的關(guān)鍵技術(shù)方向，其核心在于科學(xué)評估并充分利用線路在特定環(huán)境條件下的最大允許載流量。傳統(tǒng)的線路容量評估主要依賴靜態(tài)線路額定值（static?line?rating,?slr）方法，該方法基于極端保守的氣象參數(shù)（如最高環(huán)境溫度、最低風(fēng)速、最強(qiáng)日照等）設(shè)定固定限額，以確保線路在最惡劣工況下的安全運(yùn)行。然而，slr方法忽略了實(shí)際運(yùn)行中氣象條件的動態(tài)變化，導(dǎo)致線路在絕大多數(shù)正常工況下的輸送能力被嚴(yán)重低估，造成輸電資源的大量閑置與浪費(fèi)。
3、隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和可再生能源的大規(guī)模接入，尤其是沙戈荒地區(qū)風(fēng)電、光伏基地的建設(shè)，電力外送需求與線路輸送能力之間的矛盾日益突出。為挖掘現(xiàn)有線路潛力，動態(tài)線路額定值（dynamic?line?rating,?dlr）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。dlr通過實(shí)時監(jiān)測環(huán)境參數(shù)（如風(fēng)速、環(huán)境溫度、日照強(qiáng)度等），結(jié)合熱平衡模型動態(tài)計(jì)算當(dāng)前氣象條件下線路的最大允許電流，實(shí)現(xiàn)“安全與效率”的平衡。該方法可顯著提升線路利用率，尤其在風(fēng)資源豐富、晝夜溫差大的沙戈荒地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。
4、然而，dlr技術(shù)在沙戈荒地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn)：一方面，該地區(qū)極端的氣候條件（如強(qiáng)風(fēng)沙、大幅溫差、高海拔、低濕度等）對監(jiān)測設(shè)備的可靠性、導(dǎo)線表面狀態(tài)、散熱模型準(zhǔn)確性均提出更高要求；另一方面，現(xiàn)有國際標(biāo)準(zhǔn)（如ieee?738-2023）所采用的熱平衡模型基于溫帶氣候條件建立，未充分考慮沙戈荒地區(qū)特有的氣象與地理特征，可能導(dǎo)致載流量計(jì)算偏差。例如，強(qiáng)風(fēng)沙環(huán)境易導(dǎo)致導(dǎo)線表面污染，改變其吸收率與發(fā)射率，進(jìn)而影響太陽輻射吸熱與輻射散熱的計(jì)算精度；低濕度與高海拔則會改變空氣的熱物理性質(zhì)，影響對流散熱效果，若直接套用標(biāo)準(zhǔn)模型而未進(jìn)行區(qū)域性修正，將導(dǎo)致dlr評估結(jié)果偏離實(shí)際。
5、因此，現(xiàn)有的輸電線路增容方法在極端氣候條件下很難建立更精準(zhǔn)、適應(yīng)性更強(qiáng)的動態(tài)增容模型，也沒有融合區(qū)域性氣候特征、導(dǎo)線表面狀態(tài)變化、空氣熱物性參數(shù)修正等多因素，導(dǎo)致沙戈荒地區(qū)輸電線路動態(tài)增容的準(zhǔn)確性與可靠性降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法及系統(tǒng)，本發(fā)明基于ieee?738-2023標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建熱平衡模型，結(jié)合該地區(qū)特殊氣候特征進(jìn)行線路載流量精準(zhǔn)計(jì)算；該方法充分挖掘沙戈荒地區(qū)輸電線路潛能，提升輸送能力，具備較強(qiáng)的工程適用性與準(zhǔn)確性，適用于新能源外送通道的優(yōu)化運(yùn)行與規(guī)劃。
2、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第一方案提供了一種基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，采用如下技術(shù)方案：
3、基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，包括：
4、基于歷史氣象數(shù)據(jù)選擇極端工況下的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，利用預(yù)先構(gòu)建好的穩(wěn)態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出極端工況下基于關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)的靜態(tài)額定值；
5、基于預(yù)先構(gòu)建好的瞬態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出實(shí)時關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)下的導(dǎo)體溫度變化量，根據(jù)導(dǎo)體溫度變化量，確定任一時間步的動態(tài)額定值；
6、利用動態(tài)額定值與靜態(tài)額定值，確定當(dāng)前時間步的增容裕度。
7、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第二方案提供了一種基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：
8、基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容系統(tǒng)，包括：
9、靜態(tài)模塊，用于基于歷史氣象數(shù)據(jù)選擇極端工況下的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，利用預(yù)先構(gòu)建好的穩(wěn)態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出極端工況下基于關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)的靜態(tài)額定值；
10、動態(tài)模塊，用于基于預(yù)先構(gòu)建好的瞬態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出實(shí)時關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)下的導(dǎo)體溫度變化量，根據(jù)導(dǎo)體溫度變化量，確定任一時間步的動態(tài)額定值；
11、增容模塊，用于利用動態(tài)額定值與靜態(tài)額定值，確定當(dāng)前時間步的增容裕度。
12、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第三方案提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。
13、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上述第一方案所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法及系統(tǒng)中的步驟。
14、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第四方案提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。
15、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)如上述第一方案所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法中的步驟。
16、根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明的第五方案提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)程序。
17、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品或計(jì)算機(jī)程序，包括計(jì)算機(jī)指令，該計(jì)算機(jī)指令存儲在計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，計(jì)算機(jī)設(shè)備的處理器從計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)讀取該計(jì)算機(jī)指令，處理器執(zhí)行該計(jì)算機(jī)指令，使得該計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行如上述第一方案所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法中的步驟。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
19、本發(fā)明提高了沙戈荒氣候適配性，通過對ieee?738-2023標(biāo)準(zhǔn)中的熱平衡方程進(jìn)行區(qū)域性修正，引入沙戈荒地區(qū)實(shí)測氣象與材料參數(shù)，針對沙戈荒地區(qū)特有的極端環(huán)境特征，優(yōu)化了吸收系數(shù)、發(fā)射率、空氣熱物理性質(zhì)等關(guān)鍵參數(shù)，顯著提升了載流量計(jì)算的準(zhǔn)確性與可靠性，同時針對歷史氣象數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)量不足或數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)（dbscan和knnimputer），對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和補(bǔ)充，完善數(shù)據(jù)質(zhì)量，以便于增容計(jì)算，在歷史氣象數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)量不足或數(shù)據(jù)質(zhì)量差時，仍可準(zhǔn)確進(jìn)行增容預(yù)測。
20、本發(fā)明通過實(shí)時氣象數(shù)據(jù)分析，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化數(shù)據(jù)質(zhì)量，基于動態(tài)線路額定值（dlr）技術(shù)，融合風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度、日照強(qiáng)度、海拔等多源實(shí)時數(shù)據(jù)，建立時空連續(xù)的氣象-熱力耦合模型，實(shí)現(xiàn)線路容量的動態(tài)評估與實(shí)時調(diào)整，充分挖掘線路增容潛力。
1.基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，基于歷史氣象數(shù)據(jù)選擇極端工況下的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，利用預(yù)先構(gòu)建好的穩(wěn)態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出極端工況下基于關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)的靜態(tài)額定值，包括：
3.如權(quán)利要求2所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，靜態(tài)額定值，計(jì)算如下：
4.如權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，基于預(yù)先構(gòu)建好的瞬態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算出實(shí)時關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)下的導(dǎo)體溫度變化量，根據(jù)導(dǎo)體溫度變化量，確定任一時間步的動態(tài)額定值，包括：
5.如權(quán)利要求4所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，基于預(yù)先構(gòu)建好的瞬態(tài)熱平衡計(jì)算模型，計(jì)算時間間隔內(nèi)每個時間步內(nèi)的導(dǎo)體溫度變化量，計(jì)算公式如下：
6.如權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法，其特征在于，所述利用動態(tài)額定值與靜態(tài)額定值，確定當(dāng)前時間步的增容裕度，包括：
7.基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法中的步驟。
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法中的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的基于動態(tài)線路額定值的沙戈荒輸電線路增容方法中的步驟。