(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210718883.4 (22)申请日 2022.06.23 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 王孟夏　尹贻民　黄金鑫　杨明　 王明强　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 王雪 (51)Int.Cl. H02J 3/06(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01) G06F 119/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计 算方法及系统 (57)摘要 本发明属于电力工程技术领域， 提供了一种 考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方 法及系统。 该方法包括， 根据导线电流的变化和 导线周围的气象条件， 构建架空导线的热模型； 根据线档的初始水平应力、 横截面积和导线温 度， 构建架空导线的力学模型； 根据导线温度和 导线长度， 构建导线的互电导函数和互电纳函 数； 基于热模型、 力学模 型、 互电导函数和互电纳 函数， 构建电热力耦合潮流模型； 在考虑不确定 因素后， 将电热力耦合潮流模型转换为电热力耦 合概率潮流模型； 在每一组不确定因素场景下， 求解线路电流及导线温度； 根据计算出的电流对 导线温度进行修正， 得到修正后的导线温度； 基 于修正后的导线温度， 得到对应线档的应力及弧 垂。 权利要求书4页 说明书13页 附图8页 CN 115224692 A 2022.10.21 CN 115224692 A 1.考虑架空导线电热力学动态的概 率潮流计算方法， 其特 征在于， 包括： 根据导线电流的变化和导线周围的气象条件， 构建架空导线的热模型； 根据线档的初始水平应力、 横截面积和导线温度， 构建架空导线的力学模型； 根据导线温度和导线长度， 构建导线的互电导 函数和互电纳函数； 基于热模型、 力学模型、 互电导 函数和互电纳函数， 构建电热力耦合潮流模型； 在考虑不确定因素后， 将电热力耦合潮流模型转换为电热力耦合 概率潮流模型； 在每一组不确定因素场景 下， 求解线路电流及导线温度； 利用导线载流与温度的正相关性规律， 根据计算出的电流对导线温度计算结果进行修 正， 得到修 正后的导线温度； 基于修正后的导线温度， 得到对应线档的应力及弧垂计算结果； 对所有场景逐一进行计算， 得到电网潮流， 以及线路导线温度、 应力及弧垂的概率分布 情况。 2.根据权利要求1所述的考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方法， 其特征在 于， 所述热模型为： 其中， Il(t)是线路电流， 是对流系数， vl,k,s是导线周围的风速， δl,k,s是风与导 线轴线的夹角， l是导线， k是耐张段， s是线档； Tl,k,s是线路l第k个耐张段中线档s的导体温 度； mlCl是架空线路l单位长度质量和比热容的乘积； 是在t时沿线路l第k个耐张段 中线档s单位长度导体的对流散热； 是在t时沿线路l第k个耐张段中线档s单位长度 导体的辐射散热； 是在t时沿线路l第k个耐张段中线档s单位长度导体的电流发热； 是在t时沿线路l第k个耐张段中线档s单位长度 导体的日照发热； 是线路l单位 长度的参考温度Tref下(20℃)的参考电阻； SB是电力系统的基本容量； β是日照吸收率； 是在t时沿线路l第k个耐张段中线档s导体周围的太阳辐射热强度； Dl是导线l直径； 是在t时沿线路l第k个耐张段中线档s导体周围的环境温度； 是导体l单位长度 的辐射传热系数； α 是电阻温度系数。 3.根据权利要求1所述的考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方法， 其特征在 于， 所述力学模型包括： 导线应力和线档长度的关系， 以及导线应力与线档弧垂的关系。 4.根据权利要求3所述的考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方法， 其特征在 于， 所述导线应力和线档长度的关系为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115224692 A 2所述导线应力与线档弧垂的关系为： 其中， al,k,s是导线l第k个耐张段中线档s的长度； Xl,k,s是导线l第 k个耐张段中线档s的 应力系数； 是导线l第k个耐张段中的初始水平应力； 是导线l第k个耐张段中线档s 的导线长度； hl,k,s是线路l耐张段k中线档s的两个悬挂点沿线路的高度差； γl,k,s是线路l 耐张段k中线档s上的导线比载， 与气象条件有关； 是线路l耐张段k中线档s的弧垂； Ol是导线l的横截面积。 5.根据权利要求1所述的考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方法， 其特征在 于， 所述互电导 函数为： 所述互电纳函数为： 其中， Tl是由导线l的所有线档的导体温度组成 的矢量， Tl∈{Tl,k,s|k＝1,…,nl,ts,s＝ 1,…,nl,k,span}； Ll是导线l所有线档的导线长度组成的矢量， Ll∈{Ll,k,s|k＝1,…,nl,ts,s＝ 1,…,nl,k,span}； [t0,tf]为研究时间范围； nl,k,span是导线l第k耐张段的线档数； nl,ts是导线l 的耐张段数目； 是导线l单位长度的参考温度Tref下的参考电阻； α 是电阻温度系数； xl 是导线l单位长度电抗。 6.根据权利要求1所述的考虑架空导线电热力学动态的概率潮流计算方法， 其特征在 于， 所述电热力耦合潮流模型 其中， i∈SN,i≠slack,l∈(i,j),t∈[t0,tf]权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115224692 A 3