关键词：
电力电缆
热模型
热特征参数
LMS
摘要：
随着全球经济高速发展,能源短缺和环境污染问题日益突出,绿色电力发展迅速。然而,绿色电力阵发性强、随机性大的特点造成当前静态标准传送电力的方式常常面临因大量绿色电力不能及时传送而造成能源大量浪费的问题。电缆线芯温度的正确估计是以动态方式传送电力的关键条件,其基础为电缆系统的精确热物理模型。在教育部项目“强时阵性电力的高效传送研究”(Z2012015)、四川省教育厅项目“随机时发性电力的高效传送研究”(13ZA0025)以及四川省人力资源和社会保障厅项目“强阵发性电能传送方法的研究”(川财教[2013]203号)的资助下,本文基于LMS的实验分析方法研究了电缆系统热模型特征参数的精确获取。本文根据电缆结构和材料的传热特性,分析了电缆温度场,应用热路法将电缆划分为线芯、绝缘层、内衬层和外护层4部分。建立了单芯电缆和多芯电缆的稳态和暂态热模型,并基于富氏定律研究了线芯温度的计算。详细分析了电缆损耗及IEC标准法、形状因子法的热特征参数计算。根据电缆温度关系微分方程,提出了基于LMS的差商离散最小二乘拟合法、差商离散递推回归法、梯形离散最小二乘拟合法和梯形离散递推回归法等4种电缆热特征参数获取方法。在Matlab集成开发平台探索了利用以上方法求解热模型特征参数的算法与实现。本文搭建了电力传送系统实验平台。该平台温度采集系统由热电偶、TC-08温度记录仪和PC机组成,可实现电缆各结构层温度的实时采集。根据电缆结构和温度,分别基于以上方法分析出了电缆的热特征参数。将这些热特征参数分别代入热模型,采用迭代算法获得了各方法的电缆线芯、铠装层等结构层温度计算值,并与实测值进行比较。实验结果表明:基于梯形离散LMS法和差商离散LMS法的电缆温度计算误差低于IEC标准法,说明基于LMS的热特征参数获取方法分析精度高于IEC标准法。
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