非稳定条件下输电线路动态热容量自适应计算理论模型与应用策略

现有的导线动态热容量计算模型受参数动态变化和沿线分布不均的影响，实际应用中计算结果会有较大的不确定性。本项目拟考虑复杂的导线现场运行条件，基于导线运行状况和环境条件建立非稳定条件下导线动态热容量自适应计算（Adaptive Thermal Rating, ATR）的理论模型，解决实际应用中存在的问题。主要思路是将导线张力及其变化趋势作为评估导线沿线温度、风力等不稳定作用因素的主要状态量，基于力学和热力学模型将不稳定因素对导线热状态的影响转化为稳定特征量的等效作用，分析给出理论模型和计算方法，建立基于稳定特征量的导线热容量计算模型，在此基础上进一步分析热容量理论模型的应用条件，研究适于不同条件的动态热容量自适应计算模型，提出基于风险评估的应用策略。本项目主要目标是给出满足实际应用要求的导线动态热容量实时计算理论模型，为提高导线输送容量的研究提供理论依据和应用方法指导。

本项目主要研究目标是给出复杂的现场运行条件下输电线路动态热容量实时计算理论模型，为提高导线输送容量的研究提供理论依据和应用方法指导。项目主要思路是将导线张力及其变化趋势作为评估导线沿线温度、风力等不稳定作用因素的主要状态量，提出基于稳定特征量的导线热容量理论计算模型和应用策略，给出不同模型的理论误差来源和应用条件，提出增容运行风险评估的方法，主要工作进展和研究成果包括：.1）建立了基于张力、负荷电流以及环境温度、日照辐射等稳定参量的输电线路动态热容量的数学分析模型和数值计算方法,研究提出了基于导线耐张段张力获取导线弧垂（导线平均温度）及热容量的计算模型以及基于暂态热平衡方程计算输电线路载流能力的方法。.2）研究了气候模型（WM）和导线温度模型（CTM）的理论误差和应用条件，分析了气温、风速、风向、日照强度、负荷电流等不同作用因子对导线热容量计算的影响，并对几种典型的导线动态热容量监测方法和弧垂计算模型进行了分析和评估。给出不同计算模型的理论误差来源，提出了不同模型的应用条件；.3）对导线张力、微气候特征、负荷曲线等大量现场测试数据进行了统计分析，建立了基于径向基神经网络的热容量在线预测模型和基于蒙特卡洛方法的输电线路增容运行风险分析和评估的理论模型，提出了基于风险评估的热容量评估计算应用策略；.4）在南方电网和东北电网安装了现场测试实验平台，通过收集现场数据对项目提出的导线热容量计算理论模型和数值计算方法进行分析和现场试验验证；.5) 研究开发了导线状态监测装置用于导线温度、倾角和负荷电流的监测试验和现场测试，重点研究了导线CT取电技术以保证测量装置的可靠运行和数据的稳定获取，. 结合该项目的研究，培养硕士生7名，博士生2名；在国际学术期刊、国际会议及国内核心期刊上发表和录用论文21篇，其中SCI源1篇、EI源11篇；已授权专利2项，申请2项。