本文選題：電力電纜 + 熱模型��； 參考：《西華大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,能源短缺和環(huán)境污染問題日益突出,綠色電力發(fā)展迅速。然而,綠色電力陣發(fā)性強(qiáng)、隨機(jī)性大的特點(diǎn)造成當(dāng)前靜態(tài)標(biāo)準(zhǔn)傳送電力的方式常常面臨因大量綠色電力不能及時(shí)傳送而造成能源大量浪費(fèi)的問題。電纜線芯溫度的正確估計(jì)是以動(dòng)態(tài)方式傳送電力的關(guān)鍵條件,其基礎(chǔ)為電纜系統(tǒng)的精確熱物理模型。在教育部項(xiàng)目“強(qiáng)時(shí)陣性電力的高效傳送研究”(Z2012015)、四川省教育廳項(xiàng)目“隨機(jī)時(shí)發(fā)性電力的高效傳送研究”(13ZA0025)以及四川省人力資源和社會(huì)保障廳項(xiàng)目“強(qiáng)陣發(fā)性電能傳送方法的研究”(川財(cái)教[2013]203號(hào))的資助下,本文基于LMS的實(shí)驗(yàn)分析方法研究了電纜系統(tǒng)熱模型特征參數(shù)的精確獲取。本文根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)和材料的傳熱特性,分析了電纜溫度場(chǎng),應(yīng)用熱路法將電纜劃分為線芯、絕緣層、內(nèi)襯層和外護(hù)層4部分。建立了單芯電纜和多芯電纜的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)熱模型,并基于富氏定律研究了線芯溫度的計(jì)算。詳細(xì)分析了電纜損耗及IEC標(biāo)準(zhǔn)法、形狀因子法的熱特征參數(shù)計(jì)算。根據(jù)電纜溫度關(guān)系微分方程,提出了基于LMS的差商離散最小二乘擬合法、差商離散遞推回歸法、梯形離散最小二乘擬合法和梯形離散遞推回歸法等4種電纜熱特征參數(shù)獲取方法。在Matlab集成開發(fā)平臺(tái)探索了利用以上方法求解熱模型特征參數(shù)的算法與實(shí)現(xiàn)。本文搭建了電力傳送系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)溫度采集系統(tǒng)由熱電偶、TC-08溫度記錄儀和PC機(jī)組成,可實(shí)現(xiàn)電纜各結(jié)構(gòu)層溫度的實(shí)時(shí)采集。根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)和溫度,分別基于以上方法分析出了電纜的熱特征參數(shù)。將這些熱特征參數(shù)分別代入熱模型,采用迭代算法獲得了各方法的電纜線芯、鎧裝層等結(jié)構(gòu)層溫度計(jì)算值,并與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:基于梯形離散LMS法和差商離散LMS法的電纜溫度計(jì)算誤差低于IEC標(biāo)準(zhǔn)法,說明基于LMS的熱特征參數(shù)獲取方法分析精度高于IEC標(biāo)準(zhǔn)法。
[Abstract]:With the rapid development of global economy, energy shortage and environmental pollution are becoming more and more serious, and green power is developing rapidly. However, due to the strong paroxysmal and randomness of green power, the current static standard mode of power transmission is often faced with the problem of energy waste due to the large amount of green power can not be transmitted in time. The correct estimation of cable core temperature is the key condition for the dynamic transmission of electric power, which is based on the accurate thermophysical model of the cable system. Under the Ministry of Education project "Research on the efficient Transmission of strong Time-Array Power" (Z2012015), the Sichuan Education Department project "Research on the efficient Transmission of Random Time-generating Power" (13ZA0025) and the Sichuan Provincial Human Resources and Social Security Department Project "strong paroxysmal electricity" Research on the method of Transmission. (Kawamoto [2013] 203). In this paper, the accurate acquisition of the characteristic parameters of the thermal model of cable system is studied based on the experimental analysis method of LMS. According to the heat transfer characteristics of cable structure and material, the temperature field of cable is analyzed in this paper. The cable is divided into four parts: core, insulating layer, inner lining layer and outer protective layer by means of hot circuit method. The steady-state and transient thermal models of single-core cable and multi-core cable are established, and the calculation of core temperature is studied based on Fourier's law. The cable loss and the calculation of thermal characteristic parameters of IEC standard method and shape factor method are analyzed in detail. According to the differential equation of cable temperature relationship, the differential quotient discrete least square fitting method and differential quotient discrete recursive regression method based on LMS are proposed. Trapezoidal discrete least square fitting and trapezoidal discrete recursive regression are four methods for obtaining thermal characteristic parameters of cable. The algorithm and implementation of solving the characteristic parameters of thermal model using the above methods are explored in Matlab integrated development platform. The experiment platform of electric power transmission system is built in this paper. The platform temperature acquisition system consists of a thermocouple TC-08 temperature recorder and a PC, which can realize the real-time collection of the temperature of each structure layer of the cable. According to the structure and temperature of the cable, the thermal characteristic parameters of the cable are analyzed based on the above method. These thermal characteristic parameters are substituted into the thermal model, and the calculated values of the temperature of the cable core and the sheathed layer are obtained by iterative algorithm, and compared with the measured values. The experimental results show that the calculation error of cable temperature based on trapezoidal discrete LMS method and differential quotient discrete LMS method is lower than that of IEC standard method.
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM247

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本文編號(hào)：2107613