1.一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统,其特征在于,包括模拟系统、目标电缆监测装置和控制中心,所述模拟系统模拟目标电缆发热及散热环境,获得电缆的导体温度对外护套温度、环境温湿度和风速的函数F,所述目标电缆监测装置包括外护套温度监测器、环境温湿度监测器和风速传感器,所述外护套温度监测器沿目标电缆布设,监测目标电缆的外护套温度,所述环境温湿度监测器以及风速传感器均沿目标电缆布设在目标电缆附近,监测目标电缆附近的空气温湿度及风速,所述外护套温度监测器、环境温湿度监测器及风速传感器均与控制中心连接,所述控制中心通过目标电缆监测装置实时监测目标电缆的环境温湿度和风速,根据函数F获得目标电缆的导体温度,若目标导体温度低于温度上限的k倍,则以步长△P提供增容容量,直到目标导体温度超过温度上限的k倍,k<1,所述模拟系统包括环境模拟箱、测试电缆、测试电缆发热装置和测试电缆温度检测装置,所述测试电缆放置在环境模拟箱内,所述电缆发热装置与测试电缆连接,电缆发热装置使测试电缆具有可控的温度,所述电缆温度检测装置检测测试电缆的外护套温度;所述测试电缆发热装置包括注液头、注液管、回液头、回液管、液箱、注液泵、流速计、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器和控制器,所述电缆温度检测装置包括若干个护套温度传感器,所述测试电缆具有预设的长度L,所述测试电缆的两端裸露,所述测试电缆的导体中部加工有通孔,所述注液管一端与注液泵连接,注液泵与液箱连接,所述注液头将注液管与电缆导体一端的通孔连通,所述回液头将回液管与电缆导体另一端的通孔连通,所述回液管与液箱连接,所述流速计安装在注液头和测试电缆之间,检测测试电缆内液体流速,所述加热器安装在液箱内,所述箱内温度传感器安装在液箱内,检测液箱内液体的温度,所述入口温度传感器安装在注液头上,检测注液头内液体的温度,所述出口温度传感器安装在回液头上,检测回液头内液体的温度,若干个护套温度传感器安装在测试电缆外护套上,检测外护套上的温度,测试电缆两端均设有护套温度传感器,所述注液泵、加热器、箱内温度传感器、入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统,其特征在于,所述环境模拟箱包括箱体、风扇、循环风道、热风机、冷风机、加湿器、除湿器、温湿度传感器、风速计和控制模块,所述箱体密闭,所述循环风道两端分别连接箱体的两端,所述风扇、热风机、冷风机、加湿器以及除湿器均安装在循环风道内,所述温湿度传感器安装在箱体内,检测箱体内空气的温湿度,所述风速计安装在箱体内,所述风速计检测箱体内空气的流速,所述风扇、循环风道、热风机、冷风机、加湿器、除湿器、温湿度传感器以及风速计均与控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统,其特征在于,所述电缆发热装置还包括温度补偿器,所述温度补偿器安装在注液管上,所述温度补偿器包括壳体、补偿筒、滑塞、补偿弹簧、补液管、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器和后端温度传感器,所述壳体安装在注液管上,所述补偿筒安装在壳体内,所述补偿筒一端开口一端封闭,所述补偿筒开口端与注液管连通,所述滑塞安装在补偿筒内,所述滑塞与补偿筒内壁抵接,所述补偿弹簧一端与滑塞固定连接,补偿弹簧另一端与补偿筒封闭端固定连接,所述补液管一端连通筒靠近封闭端的部分,补液管另一端与注液管连通,所述锁定头安装在补偿筒外壁,所述锁定头用于锁定及解锁滑塞,所述补偿弹簧两端通过导线与电子开关K1和电源VT1连接,所述前置温度传感器安装在注液管上,所述前置温度传感器位于补偿筒靠近注液泵的一侧,所述前端温度传感器安装在补偿筒靠近注液管的位置,所述后端温度传感器安装在补偿筒靠近补液管的位置,所述电子开关K1控制端、锁定头、前置温度传感器、前端温度传感器以及后端温度传感器均与控制器连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于预模拟的电力线路智能动态增容系统,其特征在于,所述液箱内还安装有搅拌器,所述搅拌器包括搅拌棒、搅拌叶和搅拌电机,所述搅拌棒与液箱转动连接,所述搅拌电机安装在液箱外,所述搅拌叶安装在所述搅拌棒上,所述搅拌棒穿过液箱与搅拌电机连接。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的基于预模拟的电力线路智能动态增容系统的智能动态增容方法,其特征在于,包括以下步骤:A)使用模拟系统模拟目标电缆的散热情况,获得电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F;B)周期性通过目标电缆监测装置实时监测目标电缆的环境温湿度和风速,根据函数F获得目标电缆的导体温度,将导体温度与环境温度、环境湿度、风速以及负荷关联,作为样本数据;C)当通过步骤B)获得足够的样本数据时,将样本数据进行函数拟合,获得目标电缆的导体温度对负荷、环境温湿度及风速的函数G;D)将目标电缆的实时环境温湿度及风速代入函数G,获得使得目标电缆的导体温度等于上限值时的负荷,所述负荷作为目标电缆的实时环境温湿度及风速下动态最大负荷,所述动态最大负荷作为目标电缆的动态增容上限。
6.根据权利要求5所述的一种智能动态增容方法,其特征在于,步骤A)中,获得电缆导体温度对电缆外护套温度、环境温湿度和风速的函数F的方法包括:A1)使用加热器加热液箱中的液体,使其温度达到值T1,用于模拟电缆的导体的温度,开启注液泵,将温度为T1的液体注入测试电缆,监测入口温度传感器、出口温度传感器以及若干个护套温度传感器的监测值;A2)当护套温度传感器的值基本稳定时,表示测试电缆的温度已达稳态,此时读取测试电缆靠近注液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套首端温度T1_s,读取测试电缆靠近回液头一端位置的护套温度传感器的值记为外护套尾端温度T1_e,读取流速计监测值V,由环境模拟箱读取环境温湿度和风速;A3)将导体温度T1、外护套首端温度T1_s、外护套尾端温度T1_e、流速V、环境温湿度HT和风速W作为一组模拟数据,获得函数F时,电缆外护套温度采用外护套首端温度T1_s。
7.根据权利要求6所述的一种智能动态增容方法,其特征在于,还包括:E)计算目标电缆在给定的超负荷P_load下的允许运行时长t_load:E1)根据外护套首端温度T1_s、外护套尾端温度T1_e、流速V、测试电缆长度L、测试电缆通孔横截面积、液体密度以及液体比热容,获得测试电缆在当前环境Et下单位长度目标电缆的散热功率Ps|Et;E2)获得目标电缆当前的导体温度T_i,获得单位长度目标电缆当前的等效阻值占比R,获得单位长度目标电缆的等效发热功率P_load×R;E3)则允许运行时长t_load=c×m×(T_max-T_i)/(P_load×R-Ps|Et),其中T_max为目标电缆的导体允许的温度上限,c采用目标电缆的导体的比热容参与计算,m为单位长度目标电缆的导体的质量。