基于参数辨识的架空导线载流温升热路模型研究

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1、分类号密级ｕｄｃ￡１南考恣為乂，孚ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕去学位论文基于参数辨巧的架空导线载流温升热路模型研究（题名和副题名）柳亚芳（作者姓名）指导教师姓名吴軍基教授学位类别工学硕古学科名称宙力系统及其自动化研巧方向高压输电沧巧皎时间２０１５．０３注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。硕壬学隹冷文基于参数辨巧的架空导线载流温升热路模型研究作者：柳亚芳指导教

2、师：吴罕基教授南京理工大学２０１５年３月Ｍ．ＳＣ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｔｕｄｏｎ－ｌｔｈｅＣｕｒｒｅｎｔＴｅｍｅｒａｔｕｒｅＴｈｅｒｍａｙｐＣｉｒｃｕｉｔＭｏｄｅｌｏｆＯｖｅｒｈｅａｄＬｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＰａｒａｍｅ化ｒＩｄｅｎｔｉｆｙＢｙ－ＬｉｕＹａｆａｎｇＰｒｏ－Ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ．ＷｕＪｕｎｉｆｊＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指

3、导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使一用过的材料。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名：茄＾唆■卷年少月巧日学位论文使用授权声明南京理王大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可向有关部口或机构送交并授权其保存。对于保密、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容论文。，按保密的有关

4、规定和程序处理研究生签名；ｊ巫：ｗｒ年文月义ｉ日中硕±学位论文基于参数辨识的架空导线载流温升热路模型研巧巧要架空导线载流温升关系模型常被用于设计输电线路、评估架空输电线路运行状态。及安全载流容量等领域。近年来，导线温度对电为系统运行影响的研究成为热点问题故载流温升模型还被应用于修正线路等值参数、提高潮流计算精度、实现电热协调调Ｉ度一心义及最优潮流计算等诸多理论中，对传统电力系统分析及调度理论的进步发展带来重大影响，具有重要的理论意义和实用价值。传统载流温升模型通常将导线视为等湿体，然而，架空导线多

5、由数股线束互绞而レ：ｉ成，并非热的良导体。另外，传统模型中参数较多ｌ，计算时存在经验化难准确的，获得给模型计算带来误差。此外，当前的载流温升模型均未能反映导线轴向温度持性，，不利于计及线路温度的电力系统分析理论的深入发展。在此背景下本文利用参数辨识对导线载流温升模型的参数计算方法进行研究，克服了模型参数难Ｗ确定的问题，，。同时建立了考虑轴向温度分布的架空导线分布参数载流湿升模型有助于促进线路溫度对电力系统运行影响研究的进一步发展。论文首先研巧了包括旧ＥＥ模型、圧Ｃ模型、传统热路模型及数值模拟模型在内

6、的常用导线载流温升模型，对模型中参数的计算方法进行了分析，并讨论了各模型的优缺点，为后文研究提供了理论基础。随后，设计了架空导线载流温升实验平台。平台中数据采集装置具有导线温度、运斤电流、环境温度、风速、风向、日照强度等数据的实时监测功能，后台数据分析软件具备解析、存储及显示监测数据的功能。该实验平台可用于导线载流温升模型的验证，也可为模型参数辨识提供必要数据。为克服传统热路模型集总参数难Ｗ确定的问题，提出了基于线性回归辨识的热路模型参数计算方法，，并分析了参数变化规律。基于线性回归方法的参数辨识结

7、果表明－ＬＧＪ２４０３０￣４００５／和ＬＧＪ／３导线环境热阻随着运行电流的増加呈减小趋势。载流温升汁算结果表明，将参数辨识结果代入热路模型后，模型最大相对误差小于１．２９％，平０，均相对误差小于．６０％，精度满足工程要求。与传统热路参数计算方法相比基于辨识方法获得的热路参数提高了集总参数热路模型的计算精度。在载流温升集总参数热路模型研巧塞础上，建立了反映导线轴向温度特性的分布参数热路模型，并提出了基于内点法辨识的模型参数计算方法。基于内点法的参数辨－识结果表明，ＬＧＪ２４０／３０导线的分布传导热阻、环境热阻

8、随运行电流的增加呈减小趋势，，而分布热容随运行电流的增加呈増大趋势。载流温升计算结果表明将参数辨识结果代入分布参数热路模型后，模型最大相对误差小于１０％，平均相对误差小于１．０％热动态过程。，可准确计算导线轴向温升：架空导线载流温升