1.一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、根据无功就地平衡原则,以无功补偿节点为分解点划分子系统,并在子系统内基于电网固有结构特性确定无功补偿容量,以此确定系统运行的最优补偿;S2、调度中心根据负荷节点最大负荷值确定电缆的可增容值ΔL,并制定可投切的约束条件Z;S3、在无功功率补偿容量受限的情况下,采用启发式回推算法进行修正补偿;S4、计算潮流,以网损P Loss 最小为目标进行全网补偿优化,遍历解空间确定最终的补偿方案;无功补偿容量采用下列公式表示: 其中,F LG (i、j)表示第i个负荷节点和第j个无功电源节点;N表示子系统负荷节点数,M表示无功电源节点数,Q L (i)表示第i个负荷节点,Q G (j)表示第j个无功电源节点;可增容值为ΔL=Q Ld (i)-Q L (i),其中,Q Ld (i)表示第i条线路电缆的可承载负荷最大值,因此,约束条件Z为: 当第i条支路的负荷变大时,计算第i条线路电缆的可增容值,调度中心根据启发式回推算法将前一个补偿节点无功容量作为增量节点给第i节点补充容量,其容量补充需要满足约束条件。
2.根据权利要求1所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策方法,其特征在于,在确定系统运行的最优补偿前需要对支路电缆的可增容特性做试验分析,建立电缆运行受环境影响的特性模型,特性模型的建立包括如下步骤:S11、通过预测试系统构建电缆运行的环境温度Te及湿度Da,获得电缆表面温度与导体温度的函数关系Tc=H(Tf,Te,Da),其中Tc为导体温度,Tf为电缆表面温度;S12、控制中心获取地下电缆附近安装的环境监控器采集的环境数值以及安装在地下电缆上的温度监控器的温度数值;S13、控制中心周期性读取地下电缆的实时负载Q L (i),将电缆负载Li与监控系统获得的电缆表面温度Tf、环境温度Te及湿度Da关联,获得样本数据;S14、获得足够的样本数据后构建函数Tc=G(Q L (i),Te,Da),依据当前环境温度Te及湿度Da,获得电缆的动态最大负载Q Ld (i),动态最大负载Q Ld (i)使得G(Q Ld (i),Te,Da)=Tc_max,Tc_max为线缆工作温度上限值;S15、控制中心周期性将动态最大负载Q Ld (i)反馈给调度中心,作为增容上限,控制中心周期性根据(Tf,Te,Da),计算导体温度Tc,若Tc>k·Tc_max,k为安全系数,k<1,则控制中心向调度中心发出告警,并指示调度中心降低电缆的负载L。
3.一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,适用于权利要求1-2任一项所述的一种配电网线路投切决策方法,其特征在于,所述一种配电网线路投切决策系统包括预测试系统、监控系统、控制中心以及调度中心,所述预测试系统构建电缆运行的环境温度Te及湿度Da,获得电缆表面温度与导体温度的函数关系Tc=H(Tf,Te,Da),其中Tc为导体温度,Tf为电缆表面温度;所述监控系统包括沿电缆布设的温度监控器和环境监控器,温度监控器监测电缆表面温度,环境监控器监控电缆附近的环境温度Te及湿度Da,温度监控器以及环境监控器均与控制中心连接;所述控制中心与调度中心通信连接,用于对监控系统采集的数据进行分析指导调度中心执行调度动作;所述温度监控器包括有安装在地下电缆上用于测量电缆表皮温度的热电偶温度监测器;所述预测试系统包括有待测试电缆、用于给待测试电缆提供恒温测量环境的恒温测量装置;所述恒温测量装置包括有有设置在待测试电缆两端的若干注液头、设置在电缆内的各导体绝缘层间隙间用于连通两端注液头的恒温管、设置在待测试电缆两端分别与注液头连接的注液管和出液管;所述出液管和注液管通过热水泵连通;所述注液管上还设置有用于补偿管道液体温度的温度补偿器以及用于调节补偿管道液体流量的水压微调器。
4.根据权利要求3所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述温度补偿器包括有密封套接在注液管上的壳体、设置在壳体内与注液管垂直连通的补偿筒、与补偿筒垂直连通的锁定管以及连通补偿筒与注液管的补液管;所述补偿筒内设置有与补偿筒端部连接的补偿弹簧以及与补偿弹簧下端连接的滑块,所述锁定管内设置有与锁定管端部连接的锁定弹簧以及与锁定弹簧端部连接的用于锁定滑动块的锁定块,所述注液管在壳体的入水口管周面上设置有第一环状温度检测器,所述注液管在壳体的出水口的管周面上设置有第二环状温度检测器,所述环状温度检测器与控制器的检测端电连接,所述控制器的控制端分别与锁定弹簧和补偿弹簧电连接。
5.根据权利要求3或4所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述水压微调器包括有密封套接在注液管上的基体,设置在机体内与注液管垂直连通的若干调节筒,与调节筒端部连接的调节弹簧、与调节弹簧端部连接的调节滑块,所述注液管在基体的出口处设置有用于检测注液管流量数据的流量传感器,所述流量传感器与控制器的检测端,若干个调节弹簧与控制器的控制端电连接。
6.根据权利要求3所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述热电偶温度监测器包括控制单元、电压表、电流源、电阻R0、汇集带和若干个环线带,所述汇集带包括橡胶外皮、正极线、负极线和接地线,所述汇集带与电缆平行设置,所述环线带包括橡胶环带、穿刺头、检测电路和热敏电阻,所述橡胶环带环绕绑在电缆外,所述热敏电阻位于橡胶环带和电缆之间,所述穿刺头以及热敏电阻均与检测电路连接,穿刺头均刺穿汇集带的橡胶外皮,所述穿刺头设有三个,三个所述穿刺头分别与正极线、负极线和接地线连接,所述正极线与电阻R0连接,电阻R0与电压表和电流源的正极连接,负极线、接地线、电压表负极以及电流源的负极均接地,所述电压表与电流源均与控制单元连接。
7.根据权利要求6所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述检测电路包括电阻R1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电子开关K1和电子开关K2,电阻R1与电子开关K1串联构成第一检测臂,热敏电阻Rf与电子开关K2串联构成第二检测臂,第一检测臂和第二检测臂两端分别与正极线和负极线连接,电阻R3、电阻R4及电阻R5串联构成分压电阻串,分压电阻串连接在正极线和接地线之间,电阻R3靠近正极线,电阻R5靠近接地线,电子开关K1的控制端连接在电阻R3和电阻R4之间,电子开关K2的控制端连接在电阻R4和电阻R5之间。
8.根据权利要求6或7所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述热电偶温度监测器还包括垫块,所述垫块与汇集带的橡胶外皮固定连接,所述垫块位于汇集带的橡胶外皮和电缆之间,使得橡胶外皮和电缆之间具有间隙。
9.根据权利要求6所述的一种考虑输变电线路增容能力的配电网线路投切决策系统,其特征在于,所述热电偶温度监测器还包括支撑块,所述支撑块位于热敏电阻和橡胶环带之间。