專利名稱：用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置與方法，尤其涉及一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的實時分析的裝置與方法，其具有計算和顯示所設(shè)置的電力傳輸線路周圍環(huán)境的熱阻抗和熱電容的功能。
背景技術(shù)：
本說明書和所附權(quán)利要求書中所用的術(shù)語“電力傳輸線路”定義為包括用于從供電方(比如發(fā)電機、變電站和配電站)傳輸電力到使用方(比如變電站、配電站和最終用戶如建筑或房屋)的電纜、接頭和分支，并且在下文中簡稱為“線路”。
該線路對環(huán)境變化，比如線路被掩埋或被臨時設(shè)置的地點周圍的溫度變化，會敏感地做出反應(yīng)，從而這樣的環(huán)境變化會極大地影響線路的傳輸性能和穩(wěn)定性。特別是，設(shè)置于地下的線路的傳輸容量和性能會嚴重地受到熱參數(shù)即熱阻抗和熱電容的影響。線路的電力傳輸會產(chǎn)生熱量，并且該熱量會使得周圍土壤的濕氣移動，由此增大熱阻抗。由線路的工作所造成的熱阻抗的增大，將該線路所能承受的電流限制在一極限水平。因此，操作該線路而未察覺到熱阻抗的增大，會導致危機事故，比如熱擊穿或火災。
目前，如韓國專利公開號2001-79444或美國專利號6,167,525中所公開的，已有一些防止這些危機事故的嘗試。例如，在測量了線路的外表面溫度之后，或測量了沿著線路縱向方向的絕緣材料的外部溫度之后，電力傳輸電纜中的導體溫度可基于測得的數(shù)值被實時計算出來，并且被通知給操作員。此外，線路所能承受的安培容量(或載流容量)可基于導體的溫度計算出來。上述兩種情況中計算的數(shù)值可用以防止意外事故。這里，當計算導體溫度或安培容量時，常規(guī)地，土壤的熱阻抗設(shè)置為國際標準所規(guī)定的固定值，比如在溫帶地區(qū)中為1K·m/W。
然而，熱阻抗和熱電容實際上會因線路周圍的土壤或環(huán)境或者線路的操作條件而具有變化的數(shù)值，并且常規(guī)的技術(shù)無法處理這些外界熱參數(shù)的變化。此外，雖然這些技術(shù)旨在通過實時計算導體溫度，以采取預防措施防止危機事故，但是由于導體溫度不是基于導體本身來計算的，而是基于線路外部的外界溫度和并非由電流狀態(tài)所限定的固定熱參數(shù)來計算的，所以這些技術(shù)仍然不足以防止由熱參數(shù)的變化所導致的危機事故。
另一方面，也可以設(shè)置直接測量周圍環(huán)境，特別是土壤的熱參數(shù)的傳感器。然而由于線路太長，監(jiān)控線路的整個長度在實際中并不可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，因此本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于實時計算電力傳輸線路的外部熱參數(shù)的裝置與方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供通過利用實時計算出的外界熱參數(shù)，準確計算電力傳輸線路的實時傳輸容量，從而防止危機事故的裝置與方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，包括分布式溫度測量單元，該單元沿著直接掩埋或設(shè)置于管道或隧道中的電力傳輸線路的縱向設(shè)置，用于從分布式溫度傳感器實時獲得縱向分布溫度；導體溫度計算單元，用于基于由分布式溫度測量單元計算的分布溫度和流經(jīng)電力傳輸線路的電流，計算電力傳輸線路的導體溫度；以及外界熱參數(shù)計算單元，用于基于由分布式溫度測量單元獲得的分布溫度和由導體溫度計算單元計算的導體溫度，計算從電力傳輸線路射出的熱流量，然后基于熱流量，實時計算電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱參數(shù)。
這里優(yōu)選地，外界熱參數(shù)計算單元基于熱流量、分布溫度和電力傳輸線路狀態(tài)周圍的外界環(huán)境的溫度，或者基于熱流量、分布溫度、電力傳輸線路狀態(tài)周圍的外界環(huán)境的溫度和電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱時間常數(shù)，計算電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱阻抗。
另一方面，電力傳輸線路周圍的環(huán)境溫度可根據(jù)分布溫度或利用分離的環(huán)境分布式溫度傳感器來計算。
換言之，分布式溫度傳感器優(yōu)選為光纖分布式溫度傳感器，也優(yōu)選地包括沿著電力傳輸線路的縱向設(shè)置的第一分布式溫度傳感器，和設(shè)置于地下，并平行于第一分布式溫度傳感器且與第一分布式溫度傳感器恒定地間隔地第二分布式溫度傳感器，其中，第一分布式溫度傳感器測量分布溫度，第二分布式溫度傳感器測量電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境溫度。
可選地，分布式溫度傳感器也可以是形成回路的光纖分布式傳感器，該回路的一端沿著電力傳輸線路的縱向設(shè)置，另一端設(shè)置于地下，并平行于前述一端且與前述一端恒定地間隔，其中分布溫度在回路的一端測量，電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境溫度在回路的另一端測量。
按照本發(fā)明的另一方案，也提供一種用于分析電力傳輸線路狀態(tài)的方法，包括步驟(a)利用沿著直接掩埋或設(shè)置于管道或隧道中的電力傳輸線路的縱向設(shè)置的分布式溫度傳感器，實時測量電力傳輸線路的表面分布溫度；(b)基于表面分布溫度和流經(jīng)電力傳輸線路的電流，計算電力傳輸線路的導體溫度；(c)基于表面分布溫度和導體溫度，計算從電力傳輸線路射出的熱流量；以及(d)基于熱流量，實時計算電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱參數(shù)。
利用上述的線路狀態(tài)分析裝置和方法，通過實時計算線路周圍的環(huán)境熱參數(shù)，能夠計算更準確的傳輸容量，并且防止由環(huán)境熱參數(shù)變化所導致的危機事故。


從如下的參考附圖對實施例的描述中，本發(fā)明的其他目的和方案將會更為明顯，在附圖中圖1示出了按照本發(fā)明的一個實施例的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置的示意圖；圖2示出了圖1的地下電力電纜的剖視圖；圖3和圖4是圖2的地下電力電纜的熱近似電路圖；圖5示出了按照本發(fā)明另一實施例的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置的示意圖；圖6示出了按照本發(fā)明又一實施例的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，具體地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，這里所用的術(shù)語和詞匯不應(yīng)當解釋為限制于一般的和字面上的意義，而應(yīng)理解為是基于按照本發(fā)明的精神和范圍應(yīng)有的意義和概念，這些精神和范圍是基于這樣的原則，該原則允許發(fā)明人將術(shù)語定義為方便于最佳說明的合適概念。因此，這里的描述不應(yīng)當理解為限制本發(fā)明的范圍，而是僅提供對于本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明。應(yīng)當理解，不背離本發(fā)明的精神和范圍，可對這些實施例做出其他變更和改動。
圖1示出了按照本發(fā)明第一實施例的用于線路狀態(tài)的分析的裝置。
參照圖1，該實施例的線路狀態(tài)分析裝置30包括分布式溫度測量單元31，通過利用分布式溫度傳感器32，測量設(shè)置于地下的電力傳輸線路20的縱向分布溫度；導體溫度計算單元33，用于基于分布溫度和流經(jīng)線路的電流20，計算線路中的導體溫度；以及熱參數(shù)計算單元35，用于基于導體溫度和分布溫度，計算線路20周圍的外界環(huán)境(或土壤)的熱參數(shù)；以及載流容量計算單元36，用于基于導體溫度和熱參數(shù)，計算該線路所能承受的安培容量(或載流容量)。
線路狀態(tài)分析裝置30可利用能夠高速計算和臨時存儲的計算機來實現(xiàn)，并且每個部件31、33、35或36可利用計算機中的操作單元、處理單元或存儲器來實現(xiàn)。此外，部件31、33、35和36的一部分，該部分可由后面提到的算法來表示，并且該部分可以被提供一計算機可執(zhí)行的程序，該程序可存儲于計算機可讀的存儲介質(zhì)中。
此外，線路狀態(tài)分析裝置30還包括顯示單元37，用于向操作者顯示線路20的過去狀態(tài)、當前狀態(tài)或?qū)頎顟B(tài)(即在預定期間之后某一時間點的狀態(tài))；以及數(shù)據(jù)庫38，用于存儲與這樣的線路狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，具體描述本實施例的線路狀態(tài)分析裝置30的結(jié)構(gòu)和操作，以及根據(jù)本實施例的用于分析線路狀態(tài)的方法。
在本實施例中，分布式溫度傳感器32優(yōu)選為光纖，其一端連接到分布式溫度測量單元31。如圖2所示，光纖32附著于線路20的表面，即外殼23的外表面。至于光纖，最優(yōu)選地是直徑為50μm/125μm(內(nèi)核/覆層)和長度為12km或更短的多模光纖。
參照表示線路20或電力電纜的簡化剖視圖的圖2，線路20包括導體21，位于作為電流通道的線路的中央；絕緣層22，圍繞著導體21；以及外殼23，作為電纜的保護層。當然，電力電纜實際上具有更多的元件如可拉伸的金屬線，為簡便起見，將它們從附圖中省略。
另一方面，雖然用作分布式溫度傳感器32的光纖在這里表示和描述為附著于外殼23的表面，該光纖也能夠被插入而與絕緣層22的外圓周接觸，或者與外殼23的內(nèi)圓周接觸。此外，雖然在該實施例中光纖被選擇作為分布式溫度傳感器32，但這僅為優(yōu)選示例，也可以采用各種溫度傳感器。當該光纖被替換為另一種溫度傳感器時，分布式溫度測量單元31的數(shù)量和具體結(jié)構(gòu)可能需要隨著溫度傳感器變化。
分布式溫度測量單元31，該單元連接到光纖的一端，通過將激光射向光纖并繼而檢測返回光線的波長，從而在光纖32被設(shè)置的線路20的整個長度上，實時計算線路20表面的分布溫度。更具體地，分布式溫度測量單元31向光纖32射出激光脈沖，這些脈沖在幾kHz的頻率上具有幾ns到幾十ns的寬度，然后將反射激光中的拉曼散射光線的與溫度相關(guān)的光功率數(shù)據(jù)加以平均，從而獲得溫度數(shù)據(jù)。該溫度可對于每1米的線路20測量，其精確度為±1.5℃。
導體溫度計算單元33基于由分布式溫度測量單元3 1獲得的線路20的表面的分布溫度和流經(jīng)線路20的電流，實時計算導體21的溫度、絕緣層22的溫度和外殼23的溫度。此外，熱參數(shù)計算單元35基于線路20的表面分布溫度、從線路20射出的熱流量和線路20周圍的土壤10的溫度，來計算熱參數(shù)，比如線路20周圍的土壤10的熱阻抗和/或熱電容。現(xiàn)在參照表示電力電纜的熱近似電路圖，具體地描述計算導體溫度和熱參數(shù)的過程。
圖3是一電路圖，近似地表示在線路20(或電力電纜)的每個元件與圍繞線路20的土壤10之間的熱傳遞，其中CI和CO分別表示線路的內(nèi)部和外部。在該電路圖中，節(jié)點N21、N22、N23、N24、N32和N25分別標識導體21、絕緣層22、外殼23、電纜或外殼的表面、分布式溫度傳感器32和一圍繞線路20的受電纜產(chǎn)生的熱量影響的土壤10的區(qū)域。此外，θ1至θ4、θe和θamb分別標識每個節(jié)點的溫度，T1至T5標識節(jié)點之間的熱阻抗，Q1至Q4標識構(gòu)成各節(jié)點的材料的熱電容，i1至i5標識流經(jīng)各節(jié)點的熱量。另一方面，Wc、Wd和Ws是當電流流經(jīng)線路20時在線路20中產(chǎn)生的熱源，并且分別標識導體21中產(chǎn)生的導體損失、絕緣層22中產(chǎn)生的介電損失和外殼23中產(chǎn)生的外殼損失。導體損失Wc是基于考慮到與導體阻抗的平方和電流成正比的焦耳損失、與交流電的流動有關(guān)的趨膚效應(yīng)、由相鄰電纜引起的鄰近效應(yīng)等來確定的。外殼損失是基于考慮到外殼循環(huán)電流損失和由外殼接地的類型引起的損失來確定的。
在這些值中，Q1至Q4和T1至T4由構(gòu)成電纜的各材料的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)來確定，而Wc、Wd和Ws由流經(jīng)導體21的電流以及各材料的性質(zhì)(比如阻抗)和結(jié)構(gòu)來確定。流經(jīng)線路20或?qū)w21的電流可通過借助電流測量單元34測量該電流來獲得，或者通過從輸電站接收關(guān)于當前電流的數(shù)據(jù)來獲得。此外，θe由前述分布式溫度測量單元31來獲得。
與一般電路的分析相似，θ1至θe可通過利用所得數(shù)值分析圖3的熱近似電路來獲得。此外，流經(jīng)各節(jié)點的熱流量i1至i4以及從電纜射出的熱流量i5可利用下面的等式來獲得。
等式1i1=Q1Δθ1Δt,it=Q2Δθ2Δt,i3=Q3Δθ3Δt,i4=Q4Δθ4Δt]]>i5＝Wc+Wd+Ws-(i1+i2+i3+i4)然后，線路周圍的土壤10的熱阻抗T5可利用下面的等式來獲得。
等式2T5=θe-θambi5]]>這里，線路20的表面分布溫度θe，即分布式溫度傳感器31的溫度，可通過前述分布式溫度測量單元31來獲得，線路20周圍的土壤10的溫度θamb可利用國際標準IEC60287為電力電纜所設(shè)定的數(shù)值(例如，當線纜直接掩埋或設(shè)置于管道中時，在溫帶區(qū)域中為25℃，而在電纜設(shè)置于隧道中時為40℃)。
另一方面，如圖4所示，除計算線路20周圍的土壤10的熱阻抗之外，或者不計算該熱阻抗，也能夠?qū)崟r計算熱電容。
圖4的熱近似電路圖與圖3的不同在于，線路周圍的土壤的熱電容Q5增加到了圖3的電路圖中。在圖4的熱近似電路圖中，線路20周圍的土壤10的熱電容Q5是利用下面的等式3計算的。在等式3中，k是土壤的熱時間常數(shù)，即溫度函數(shù)中的一個時間參數(shù)，當線路周圍的土壤溫度隨著線路20的加熱而升高時，該時間參數(shù)隨時間而增大。熱時間常數(shù)k取決于土壤的地理特征。
等式3Q5=i5dθedt+θe-θambk]]>另一方面，線路周圍的土壤的熱阻抗T5和熱電容Q5是相關(guān)的，如下面的等式所示。
等式5Ts=kQ5]]>當線路20的導體溫度和線路20周圍的土壤10的熱參數(shù)計算出來之后，載流容量計算單元36可基于這些值，計算線路20所能承受的安培容量。簡言之，與常規(guī)的情況相同，載流容量也可以僅基于導體溫度或僅基于計算出的熱參數(shù)來計算。具體地，由過去的一段預定期間內(nèi)的線路操作歷史所構(gòu)造的導體溫度，與將來的線路安培容量之間的關(guān)系將形成一數(shù)據(jù)庫，用于計算將來的預定期間的載流容量。在利用熱參數(shù)時，載流容量可以相同的方式計算。
在計算將來的預定期間(優(yōu)選為各種時間期間，比如2小時、4小時、8小時、12小時、24小時、48小時、100小時等等)的載流容量時，對線路20的操作進行實時管理。換言之，在實時監(jiān)控導體溫度和熱參數(shù)時，如果導體溫度或熱阻抗接近或超過一個預定標準時，該裝置會發(fā)出警報。
優(yōu)選地，線路20的該監(jiān)控、報警和管理通過如圖1所示的線路狀態(tài)分析裝置30中設(shè)置的顯示單元37來進行。此外，諸如線路20的表面分布溫度、導體溫度、熱參數(shù)和載流容量等數(shù)據(jù)優(yōu)選地累積在數(shù)據(jù)庫38的每項之中。特別地，因為線路20的整個長度是按照每米進行監(jiān)控的，所以該實施例的線路狀態(tài)分析裝置能管理大量的數(shù)據(jù)。
圖5表示按照本發(fā)明另一實施例的線路狀態(tài)分析裝置?，F(xiàn)在參照圖5，描述該實施例的線路狀態(tài)分析裝置，重點描述與前述實施例不相同的特征和結(jié)構(gòu)。
如圖5所示，該實施例的線路狀態(tài)分析裝置30在分布式溫度測量單元31a中包括兩個分布式溫度傳感器32a和32b。這里，第一分布式溫度傳感器32a用于測量線路20的表面分布溫度，這一點與前述實施例的分布式溫度傳感器32相同(參見圖1)，而第二分布式傳感器(或環(huán)境分布式溫度傳感器)32b以平行于第一分布式溫度傳感器32a，并與第一分布式溫度傳感器32a恒定地間隔開地設(shè)置。這樣，第二分布式溫度傳感器32b可直接地測量線路20周圍的土壤10的溫度θamb(參見圖3、4和等式2、3)，從而能夠獲得比前述實施例更準確的熱參數(shù)。
圖6表示按照本發(fā)明又一實施例的線路狀態(tài)分析裝置?，F(xiàn)在參照圖6，描述該實施例的線路狀態(tài)分析裝置，重點描述與前述實施例不相同的特征和結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，該實施例的線路狀態(tài)分析裝置30包括形成一回路的分布式溫度傳感器32c，該回路連接到分布式溫度測量單元31b?；芈?即分布式溫度傳感器)32c的一端用于測量線路20的表面分布溫度，這一點與前述實施例的分布式溫度傳感器32或32b(參見圖1至圖5)相同，而回路32c的另一端以平行于回路32c的一端的方式設(shè)置，并與回路32c恒定地間隔。因此，回路32c的另一端可直接地測量線路20周圍的土壤10的溫度θamb(參見圖3、4和等式2、3)，從而能夠獲得比前述實施例更準確的熱參數(shù)。
另一方面，雖然上述實施例中已表示和描述了線路20是直接掩埋在地下的，但是相同的原理和結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于線路20設(shè)置于管道或隧道中的情形。
本發(fā)明已被具體地描述，然而應(yīng)當理解，表示本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述和具體示例僅作為說明而給出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，從該詳細的描述中，在本發(fā)明的精神和范圍以內(nèi)做出變化和改型是顯而易見的。
根據(jù)本發(fā)明，由于實時計算了線路周圍環(huán)境的熱參數(shù)，能夠更準確地管理電力傳輸線路的操作狀態(tài)，由此防止了任何可能在環(huán)境熱參數(shù)的變化未能適當反映時會發(fā)生的危機事故。
由于地下電力傳輸線路周圍的土壤的熱參數(shù)可顯示給線路操作員，本發(fā)明也能夠同時確保線路的安全和效率。
權(quán)利要求
1.一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，包括分布式溫度測量單元，該單元沿著直接掩埋或設(shè)置于管道或隧道中的電力傳輸線路的縱向設(shè)置，以從分布式溫度傳感器實時獲得縱向分布溫度；導體溫度計算單元，用于基于由該分布式溫度測量單元獲得的分布溫度和流經(jīng)該電力傳輸線路的電流，計算該電力傳輸線路的導體溫度；以及外界熱參數(shù)計算單元，用于基于由該分布式溫度測量單元獲得的分布溫度和由該導體溫度計算單元計算出的導體溫度，計算從該電力傳輸線路射出的熱流量，然后基于該熱流量，實時計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，其中該外界熱參數(shù)計算單元基于該熱流量、該分布溫度和該電力傳輸線路狀態(tài)周圍的外界環(huán)境溫度，計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱阻抗。
3.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，其中該外界熱參數(shù)計算單元基于該熱流量、該分布溫度、該電力傳輸線路狀態(tài)周圍的外界環(huán)境溫度和該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱時間常數(shù)，計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱電容。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，其中該分布式溫度傳感器是光纖分布式溫度傳感器，并且包括沿著該電力傳輸線路的縱向設(shè)置的第一分布式溫度傳感器，和設(shè)置于地下并平行于該第一分布式溫度傳感器且與該第一分布式溫度傳感器恒定地間隔的第二分布式溫度傳感器，其中，該第一分布式溫度傳感器測量該分布溫度，該第二分布式溫度傳感器測量該電力傳輸線路周圍的該外界環(huán)境的溫度。
5.如權(quán)利要求2或3所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，其中該分布式溫度傳感器是形成回路的光纖分布式溫度傳感器，該回路的一端沿著該電力傳輸線路的縱向設(shè)置，另一端設(shè)置于地下，并平行于該一端并與該一端恒定地間隔，其中，該分布溫度在該回路的該一端測量，該電力傳輸線路周圍的該外界環(huán)境的溫度在該回路的該另一端測量。
6.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，還包括載流容量計算單元，用于基于由該導體溫度計算單元計算出的導體溫度和由該外界熱參數(shù)計算單元計算出的熱參數(shù)，計算該電力傳輸線路在預定時間所能流過的安培容量。
7.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，還包括載流容量計算單元，用于基于由該導體溫度計算單元計算出的導體溫度，計算該電力傳輸線路在預定時間所能流過的安培容量。
8.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，還包括熱參數(shù)顯示單元，用于實時顯示由該外界熱參數(shù)計算單元計算出的熱參數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，還包括導體溫度顯示單元，用于實時顯示由該導體溫度計算單元計算出的導體溫度。
10.如權(quán)利要求1所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的裝置，還包括電流測量單元，用于測量流經(jīng)該電力傳輸線路的電流。
11.一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，包括步驟(a)通過使用沿著直接掩埋或設(shè)置于管道或隧道中的電力傳輸線路的縱向設(shè)置的分布式溫度傳感器，實時測量該電力傳輸線路的表面分布溫度；(b)基于該表面分布溫度和流經(jīng)該電力傳輸線路的電流，計算該電力傳輸線路的導體溫度；(c)基于該表面分布溫度和該導體溫度，計算從該電力傳輸線路射出的熱流量；以及(d)基于該熱流量，實時計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱參數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中步驟(d)基于該熱流量、該表面分布溫度和該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的溫度，計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱阻抗。
13.如權(quán)利要求12所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中步驟(d)通過利用下面的等式來計算該熱阻抗TT=θe-θambi]]>其中是θe是表面分布溫度，θamb是該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境溫度，i是該熱流量。
14.如權(quán)利要求11所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中其中步驟(d)基于該熱流量、該表面分布溫度、該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的溫度和該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱時間常數(shù)，計算該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的熱電容。
15.如權(quán)利要求14所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中步驟(d)通過利用下面的等式來計算該熱電容QQ=idθedt+θe-θambk]]>其中是θe是表面分布溫度，θamb是該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的溫度，i是該熱流量，k是該熱時間常數(shù)。
16.如權(quán)利要求12或14所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的溫度是通過環(huán)境分布式溫度傳感器來測量的，該環(huán)境分布式溫度傳感器設(shè)置于地下，并平行于該分布式溫度傳感器且與該分布式溫度傳感器恒定地間隔。
17.如權(quán)利要求12或14所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中該分布式溫度傳感器是形成回路的光纖分布式溫度傳感器，該回路的一端沿著該電力傳輸線路的縱向設(shè)置，另一端設(shè)置于地下，并平行于該一端且與該一端恒定地間隔，其中，該表面分布溫度在該回路的該一端測量，該電力傳輸線路周圍的外界環(huán)境的溫度在該回路的該另一端測量。
18.如權(quán)利要求11所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中還包括基于該導體溫度和該熱參數(shù)來計算電流的步驟，該電流是指該電力傳輸線路在預定時間所能流過的電流。
19.如權(quán)利要求11所述的用于電力傳輸線路狀態(tài)的分析的方法，其中還包括基于該導體溫度計算電流的步驟，該電流是指該電力傳輸線路在預定時間所能流過的電流。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于電力傳輸線路狀態(tài)的實時分析的裝置與方法，該線路直接地掩埋或設(shè)置于管道或隧道中。該方法包括利用沿著線路的縱向設(shè)置的分布式溫度傳感器，實時測量線路的表面分布溫度；基于表面分布溫度和流經(jīng)線路的電流，計算線路的導體溫度；基于該表面分布溫度和該導體溫度，計算從線路射出的熱流量；以及基于該熱流量，實時計算該線路周圍的外界環(huán)境的熱參數(shù)。因此，能夠通過實時計算線路周圍的熱環(huán)境參數(shù)，更準確地計算線路的操作狀態(tài)和改善電力傳輸?shù)陌踩浴?br> 文檔編號G01K11/32GK1625016SQ20041003859
公開日2005年6月8日 申請日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月4日
發(fā)明者南晰鉉, 李秀吉, 吳德鎮(zhèn) 申請人:Lg電線有限公司