基于热网络模型的架空输电线路径向和周向温度计算方法

摘要

架空输电线路运行温度是线路动态增容和弧垂张力计算的重要状态量.目前线路温度计算标准将导线视为等温体,求取导线表面或平均温度.事实上由于趋肤效应、外部强迫对流散热、不同绞合材料等因素使导线截面存在温度梯度分布和温升响应差异,若忽略这种温度分布及差异,势必会造成导线应力弧垂计算以及输电系统安全状态评估的偏差.因此,为准确分析与计算导线截面温度梯度分布及响应差异,建立了计及导线截面径向与周向传热路径的热网络模型,并分别采用非线性迭代和参数辨识,提出了两种导线径向和周向温度计算方法.非线性迭代方法能够充分考虑传热过程中材料性能、对流热阻及辐射热量等参数温变特性对截面温度差异的影响,参数辨识方法可以有效克服对流作用下导线热力形变导致模型参数难以确定的问题.最后通过实验平台验证了热网络模型与计算方法的有效性及精度.