Page 23 - 电力与能源2022年第四期
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赵莹莹, 等: 电力电缆载流量计算方法综述                                    3 3
                                                                                                      0
              出很好的仿真效果, 且适于并行计算, 解决复杂边                         以提高复杂环境下温度评估的准确性, 随着计算
              界条件时, 可以与有限元法结合, 共同得出较精确                         机算力和算法的快速发展以及数字孪生等新技术
              的结果。在电力电缆方面, 有学者提出将有限容                           的应用, 数值法将是实现复杂环境下电缆温度场
              积法和热路法相结合来计算电缆温度场, 在土壤                           分布及电缆群载流量计算的重要方法。
              区域采用有限容积法, 在电缆区域采用热路法, 并                         参考文献:
              将数值方法得到的土壤温度场与电缆热路模型有                            [ 1 ]  IEC60287-1-1.Electriccables — Calculationofthecurrent
              效结合起来, 求解电缆导体温度和载流量。该方                               ratin gPart1 : Currentratin ge q uations ( 100%loadfactor )
              法相较于热路法具有计算准确度高的优势, 但对                               andcalculationoflossesSection1 : General [ S ] .Geneva :
                                                                   IECPublication , 1994.
              比其他数值计算方法, 其精度有一定的差距。
                                                               [ 2 ]  IEC60287-1-2.Electriccables — Calculationofthecurrent
              3.5  边界元法
                                                                   ratin gPart1 : Currentratin ge q uations ( 100%loadfactor )
                   边界元法重点考虑计算区域的边界情况, 电                            andcalculationoflossesSection2 : Sheathedd ycurrent
              缆敷设情况简单时, 可以将复杂的多维问题降维                               lossfactorfortwocircuitsinflatformation [ S ] .Geneva :
              处理, 大大减少计算量, 但是面对多层外部散热介                             IECPublication , 1993.
                                                               [ 3 ]  IEC60853.Calculationofthec y clicandemer g enc y currentrat-
              质和多回路敷设情况时, 电缆边界条件的复杂性
                                                                   in g ofcables [ S ] .Geneva : IECPublication , 2002.
              加剧, 导致边界元法计算量剧增, 严重影响计算效
                                                               [ 4 ]  DL / T1721 — 2017. 电力电缆线路沿线土壤热阻系数测量
              率。与有限元法相比, 边界元法在定义输入数据                               方法[ S ] . 北 京: 电 力 行 业 电 力 电 缆 标 准 化 技 术 委 员
              方面需要的工作更少, 计算机时间更短, 但边界元                             会, 2017.
                                                               [ 5 ]  T / CES053 — 2021. 地下电缆群转移矩阵法温升计算导则
              法不能应用于暂态分析。
              3.6  无网格迦辽金法                                         [ S ] . 北京: 中国电工技术学会, 2021.
                                                               [ 6 ]  李   元, 王   晨, 张冠军 .传热学与电学问题的迁移类比
                   传统的数值计算方法, 如有限元法等因其过
                                                                   研究:( 1 ) 理 论 基 础 [ J ] .西 安 交 通 大 学 学 报, 2021 , 55
              分依赖网格会产生网格重构或剪切自锁等问题,
                                                                   ( 8 ): 79-84.
              无网格迦辽金法易于分析复杂三维结构, 计算结                               LIYuan , Wan gChen , Zhan gGuan j un.Analo g icaltrans-
              果具有光滑连续性。该方法不需要连接成严格的                                ferbetweenheattransferandelectrolo gy :( 1 ) theoretical
                                                                   fundamentals [ J ] .JournalofXi'anJiaoton g Universit y ,
              网格, 只需要一些离散的节点便可得到理想效果,
                                                                   2021 , 8 ( 53 ): 79-84.
              避免了因网格而产生的求解上的困难, 在处理电
                                                               [ 7 ]  郑雁翎,王   宁,李洪杰,等 . 电力电缆载流量计算的研
              缆内部以及外部环境不均匀连续问题时具有很大
                                                                   究与发展[ J ] . 电线电缆, 2010 ( 2 ): 4-9.
              的优势, 且具有非常高的计算精度, 但计算过程复                             ZHENG Yanlin g , WANG Nin g , LIHon gj ie , etal.Stud y
              杂, 计算工作量大。                                           andp ro g ressoftheam p acit y com p utationof p owercables [ J ] .
                                                                   Wire& Cable , 2010 ( 2 ): 4-9.
              4  结语                                            [ 8 ]  周   凡 . 电力电缆暂态热路模型的优化分析[ D ] .广州:
                                                                   华南理工大学, 2014.
                   随着电网电缆化率的不断攀升, 电缆本体及                        [ 9 ]  杨   帆 .110kV 电缆线路载流量关键技术研究[ D ] .广
              通道数字化新技术的规模化应用, 以及电缆精益                               州: 华南理工大学, 2019.
              化管理需求, 准确的电力电缆载流量和温升计算                           [ 10 ] 卞佳音, 李永兰, 单鲁平, 等.500kV 电力电缆稳态热路模
              模型, 有助于强化运行设备管理, 提升电网安全稳                             型分析及载流量计算[ J ] . 绝缘材料, 2019 , 52 ( 9 ): 96-101.
                                                                   BIANJia y in , LIYon g lan , SHANLu p in g , etal.Stead y -
              定运行的保障能力。热路法计算速度快、 计算精
                                                                   stateheatcircuitmodelanal y sisandcurrent-carr y in gcal-
              度不断提高, 在未来短时间内仍无法被替代。因
                                                                   culationof500kVp owercable [ J ] .Insulation , 2019 , 52
              此, 优化热路模型载流量的相关计算公式、 解决模                             ( 9 ): 96-101.
              型通用性问题对提高载流量计算的准确性、 降低                           [ 11 ] 梁永春,王翔宇,傅晨钊 . 地埋电缆群解析计算模型的优
              计算的复杂度具有十分重要的意义。尤其是优化                                化及应用[ J ] . 高压电器, 2020 , 56 ( 9 ): 166-171.
                                                                   LIANG Yon g chun , WANGXian gy u , FUChenzhao.O p -
              电缆暂态热路模型, 动态计算电缆实时负载下的
                                                                   timizationanda pp licationofanal y ticalcalculationmodelof
              温度变化, 可以为调度管理人员提供可靠有效的
                                                                   under g roundcableg rou p [ J ] .Hi g h Volta g e A pp aratus ,
              预警信息, 在减少电网事故发生的基础上发挥电                               2020 , 56 ( 9 ): 166-171.
              缆的潜在输电能力。有限元等数值计算方法, 可                                                        ( 下转第 331 页)
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