城市電網(wǎng)設計中電纜通道負載流量優(yōu)化控制

梁春慧

（廣州市電力工程設計院有限公司廣州510220）

0 引言

為了促進城市電網(wǎng)設計工作的合理性，工作人員應全面分析電纜通道負載流量特點，實現(xiàn)優(yōu)化控制的工作目的，在相互研究與探索之后，使用負載流量優(yōu)化控制方式，積極應對當前的工作問題，為城市電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行夯實基礎。

1 城市電網(wǎng)設計中電纜通道負載流量優(yōu)化控制的必要性

在我國城市化進程不斷加快的背景之下，很多大型城市電網(wǎng)中心都出現(xiàn)了電纜通道資源匱乏的問題，用電負荷很大，引發(fā)了較多的安全隱患問題，為了解決此類問題，已經(jīng)開始使用電纜增容方式提升城市供電能力，預防安全隱患問題。我國在研究工作中，提出了使用光纖測溫方式與電流數(shù)據(jù)方式開展工作，針對電纜的動態(tài)載流量進行優(yōu)化處理，可為工作人員提供電纜負載數(shù)據(jù)信息，但是由于還沒有制定統(tǒng)一的標準，不能保證實際工作效果。一些電纜線路在運行期間，已經(jīng)安裝了動態(tài)化增容結構，但不能保證電力系統(tǒng)運行安全性。因此，在實際工作中，應將穩(wěn)態(tài)載流量計算作為依據(jù)，實現(xiàn)電纜通道復雜流量的優(yōu)化控制目的，在對電容量進行嚴格管理的基礎上，促進各方面工作的實施。在電纜載流量實際計算工作中，需將IE060287作為主要的標準開展工作，由于在計算工作中電纜傳熱環(huán)境較為復雜，因此，設計者應結合傳熱環(huán)境進行散熱假設處理，獲得較為安全的電流值數(shù)據(jù)信息。尤其在負載流量優(yōu)化控制期間，應結合fourier的定律開展工作，計算絕緣層的最高溫度，將其作為依據(jù)完成優(yōu)化控制任務。

在傳統(tǒng)的城市電網(wǎng)設計工作中，由于不能全面分析電纜通道負載流量，難以實現(xiàn)優(yōu)化控制工作，導致電網(wǎng)的穩(wěn)定性降低，供電服務安全隱患增加。雖然傳統(tǒng)計算工作有利于針對電纜熱阻情況進行計算分析，創(chuàng)建電纜群的穩(wěn)態(tài)溫度模型，將其作為工作依據(jù)，此類方式在使用中可提升管理效率，但是不能保證負載流量總數(shù)計算的精確度，導致優(yōu)化控制埋下安全隱患問題。因此，在城市電網(wǎng)設計期間，設計者使用電纜通道負載流量優(yōu)化控制方式較為必要，需單獨計算電纜根數(shù)的電流值，然后在相互結合之后獲取總值數(shù)據(jù)，創(chuàng)建優(yōu)化控制的變量模式。設計者可以使用ansys的軟件技術創(chuàng)建有限元的計算模型，將模型之內的數(shù)據(jù)作為主要依據(jù)，進行優(yōu)化管理，與傳統(tǒng)的管理方式相比，可打破工作的局限性，充分發(fā)揮先進計算與管理方式的優(yōu)勢。由此可見，在城市電網(wǎng)設計中，開展電纜通道的負載流量優(yōu)化控制較為重要，有利于形成電力系統(tǒng)的管理新模式，促進電力服務質量與水平的提升，為用戶營造良好的用電氛圍。

2 主要優(yōu)化控制原理

在電纜通道負載流量實際處理的過程中，應明確優(yōu)化控制原理，然后針對均勻土壤中電纜的單根額定載流量進行分析，獲取數(shù)據(jù)信息，以便于計算外熱阻數(shù)據(jù)，了解內部與外部管道的熱阻特點，創(chuàng)建地下電纜群相關的穩(wěn)態(tài)溫度場模型，在先進方式的支持下，獲取準確的結論。在此期間還需針對電纜邊界溫度函數(shù)進行全面計算，使用平衡方程的方式計算最終參數(shù)，以便于提升優(yōu)化控制工作效果。

3 城市電網(wǎng)設計中電纜通道負載流量優(yōu)化控制

在城市電網(wǎng)設計過程中，企業(yè)應編制完善的計劃方案，使用正確的方式進行計算，得出電纜通道負載流量數(shù)據(jù)信息，在嚴格探索的情況下，協(xié)調各方面工作之間的關系，提升優(yōu)化控制依據(jù)的準確性與可靠性，以免影響電網(wǎng)設計工作效果。具體優(yōu)化控制措施為：

（1）合理設定邊界模式

通常情況下，工程的混凝土熱阻系數(shù)與土壤熱阻系數(shù)都會導致外層熱阻受到一定干擾，很多系數(shù)都會在熱阻發(fā)生變化之后出現(xiàn)改變，因此，在計算過程中，需周期性地選取電纜外熱阻數(shù)據(jù)信息，在獲取準確結果之后，輔助開展第二天的電纜傳熱數(shù)據(jù)信息計算工作，有利于提升管理工作準確性。對于土壤與空氣之間的溫度而言，在實際分析的過程中應創(chuàng)建數(shù)據(jù)的優(yōu)化控制模式，創(chuàng)建相互對應的分析與調查機制，全面了解空氣溫度因素，了解土壤中電纜的敷設特點與標準，獲取各方面因素之間關系的數(shù)據(jù)信息，保證提升工作質量［2］。

（2）合理開展修正方面的優(yōu)化控制工作

在電纜負載流量優(yōu)化控制環(huán)節(jié)中，應將溫度邊界的明確作為主要依據(jù)，在全方位計算與調查的基礎上，進行載流量的修正處理，然后使用定律開展電纜穩(wěn)態(tài)的分析工作，得出方程式，明確線芯溫度信息，更好的地進行優(yōu)化控制。在日常工作中，應創(chuàng)建科學化與合理化的管理體系，使用公式進行計算［3］。

4 實驗與仿真方面的證明

為了證明以上的優(yōu)化控制方式可行性，明確是否可以針對電纜通道負載流量進行優(yōu)化控制，應使用實驗方式進行處理。在實驗中主要針對某110kV電網(wǎng)中的電纜線路進行分析，通過增容工程的實驗方式，獲取優(yōu)化控制的數(shù)據(jù)信息。該工程在電纜系統(tǒng)設計的過程中，長度為7km，使用排管敷設的方式進行處理，運行的時間為18年，難以在其中安裝光纖系統(tǒng)，因此，在調查中可以發(fā)現(xiàn)電纜的整體結構很繁瑣，應逐一開展排查工作，創(chuàng)建熱場方面的模型，并使用計算結果開展工作。在實驗之前，發(fā)現(xiàn)電纜通道中有600m左右長度的電纜出現(xiàn)了問題，載流量比其他的電纜線路小，因此，在設計過程中提出了優(yōu)化控制實驗，給出靈敏度指標，通過指標的作用完成實驗工作，以此提升優(yōu)化控制的整體工作作用［4］。

第1，創(chuàng)建電纜數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)。在實驗工作中，應針對電纜進行實時化的分析，采集其中的數(shù)據(jù)信息。企業(yè)可以結合電纜分布狀態(tài)，設置導引孔，然后在電纜外側設置溫度測量光纖系統(tǒng)，最后使用電流互感器設備對其進行檢測，保證在排管之內電流數(shù)據(jù)信息與溫度數(shù)據(jù)信息能夠及時的采集，促進實驗證明工作的合理落實與發(fā)展［5］。

第2，實驗流程與結論。在優(yōu)化控制實驗工作中，主要通過各類基礎設施與工具開展檢測工作，明確線芯溫度相應特點，在相互對比之下得出正確的結論。在實驗之后可以發(fā)現(xiàn)，使用上述的方式開展電纜通道負載流量優(yōu)化控制工作，可以提升線芯溫度測量數(shù)據(jù)信息的準確性，保證線芯溫度符合要求，并提升了優(yōu)化控制數(shù)據(jù)信息的精確度，形成良好的工作體系［6］。為了更好地使用等效導熱系數(shù)方式提升優(yōu)化控制效果，應結合載流量的影響范圍與情況，結合外部與內部因素，開展數(shù)據(jù)之間的對比工作，使用對比之后的結果進行衡量，明確優(yōu)越性，充分發(fā)揮各方面工作作用。如表1所示，A為電網(wǎng)負荷數(shù)據(jù)、B為土壤熱阻數(shù)據(jù)信息、C為混凝土熱阻數(shù)據(jù)信息、D地表溫度數(shù)據(jù)，X代表的為變化范圍，T代表的是電路容量影響靈敏度［7］。

表1 變化情況

從表1中可以發(fā)現(xiàn)，開展電纜通道的負載流量優(yōu)化控制工作可促進線路的良好運行，提升增容改造效果，并挖掘電纜系統(tǒng)在輸電服務中的潛力，確保提升電力服務的穩(wěn)定性與可靠性，增強電纜結構的輸電性能［8］。

5 結束語

綜上所述，在城市電網(wǎng)設計工作中，企業(yè)應重視電纜通道負載流量的計算工作，在合理優(yōu)化控制的情況下，提升計算工作準確性，預防隱患問題。同時還需通過實驗方法，創(chuàng)建科學化與有效性的管理模式，確保提升電纜通道的運行水平，預防外界因素帶來的影響，在提升電力系統(tǒng)應用質量的基礎上，促進電力企業(yè)競爭力的提升。