1.一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,包括:边缘终端(4);所述边缘终端(4)包括采集模块(4-1)、存储模块(4-2)、计算分析模块(4-3)和通信模块(4-4);其中,所述采集模块(4-1)用于根据所述计算分析模块(4-3)发送的指令,获取输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量;所述存储模块(4-2)用于就地存储所述采集模块(4-1)获取的输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量;所述计算分析模块(4-3)用于根据所述采集模块(4-1)获取的输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量,计算获得输电线路隐形容量;所述计算分析模块(4-3)还用于获取外部指令,并根据所述外部指令输出所述存储模块(4-2)存储的数据或所述计算分析模块(4-3)计算获得的数据;所述通信模块(4-4),用于实现所述边缘终端(4)与外部的通信;其中,所述计算分析模块(4-3)中,根据所述采集模块(4-1)获取的输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量,计算获得输电线路隐形容量的步骤包括:(1)计算获取输电线路允许最大载流量,计算表达式为, 式中,I amp 为输电线路允许最大载流量,Q r 为输电导线的辐射散热功率,Q c 为输电导线的对流散热功率,Q s 为单位长度架空导线的日照吸热功率,R(T c )为输电导线温度为T c 时对应的电阻; 式中,∈为物体的发射率,A为物体的表面积,σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数,T c 为输电线路的导线温度;t 1 为输电线路周围的环境温度;Q c =0.57θλ f Re 0.485 ;式中,λ f 为导线表面空气层传热系数,λ f =2.42*10 -2 +7*(t 1 +0.5 θ )*10 -5 ,θ为输电线路表面平均温升;Re=VD/v;式中,Re为雷诺系数,V为输电线路周围的环境风速,由风速传感器测得,D为输电线路的外径;v=1.32*10 -5 +9.6*(t 1 +0.5 θ )*10 -8 ;Q s =αJD;式中,α为输电线路吸热系数,J为日光对输电线路的日照强度,D为输电线路的外径;(2)基于步骤(1)获取的输电线路允许最大载流量,计算获取输电线路隐形容量ΔP,计算表达式为,ΔP=P m -P;式中,P m 为输电线路最大输送容量,P为当前输电线路输送容量; 式中,U为电压;K为线路相关的参数, 时为交流三相输电线路,K=1时为直流输电线路; 为输电功率因数。
2.根据权利要求1所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,所述采集模块(4-1)包括温度传感器(1)、风速风向传感器(2)、电流传感器(3)和模数转换器;其中,所述温度传感器(1)用于获取输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度的模拟信号,所述风速风向传感器(2)用于获取输电线路周围的环境风速的模拟信号,所述电流传感器(3)用于获取输电线路电流量的模拟信号;所述模数转换器用于获取各个传感器获取的模拟信号并转换为数字信号输出。
3.根据权利要求2所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,各个传感器与所述模数转换器之间通过“LoRa”无线传输。
4.根据权利要求1所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,还包括:就地储能供电模块(5),用于为所述边缘终端(4)供电。
5.根据权利要求4所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,所述就地储能供电模块(5)采用太阳能板或电池。
6.根据权利要求1所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,所述通信模块(4-4)采用5G网络或北斗通信与外部通信。
7.根据权利要求1所述的一种用于输电线路动态增容的边缘计算装置,其特征在于,所述计算分析模块(4-3)中,获取外部指令,并根据所述外部指令输出所述存储模块(4-2)存储的数据或所述计算分析模块(4-3)计算获得的数据的步骤包括:收到“查看线路运行状态”后,输出所述存储模块(4-2)存储的数据;收到“查看线路增容评估”后,输出所述计算分析模块(4-3)计算获得的数据。
8.一种用于输电线路动态增容的边缘计算方法,其特征在于,包括以下步骤:获取输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量,并就地存储;根据获取的输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量,计算获得输电线路隐形容量;获取外部指令,并根据所述外部指令输出就地存储的数据或计算获得的输电线路隐形容量;其中,所述根据获取的输电线路周围的环境温度、输电线路的导线温度、输电线路周围的环境风速和输电线路电流量,计算获得输电线路隐形容量的步骤包括:(1)计算获取输电线路允许最大载流量,计算表达式为, 式中,I amp 为输电线路允许最大载流量,Q r 为输电导线的辐射散热功率,Q c 为输电导线的对流散热功率,Q s 为单位长度架空导线的日照吸热功率,R(T c )为输电导线温度为T c 时对应的电阻; 式中,∈为物体的发射率,A为物体的表面积,σ为斯忒藩-玻尔兹曼常数,T c 为输电线路的导线温度;t 1 为输电线路周围的环境温度;Q c =0.57θλ f Re 0.485 ;式中,λ f 为导线表面空气层传热系数,λ f =2.42*10 -2 +7*(t 1 +0.5 θ )*10 -5 ,θ为输电线路表面平均温升;Re=VD/v;式中,Re为雷诺系数,V为输电线路周围的环境风速,由风速传感器测得,D为输电线路的外径;v=1.32*10 -5 +9.6*(t 1 +0.5 θ )*10 -8 ;Q s =αJD;式中,α为输电线路吸热系数,J为日光对输电线路的日照强度,D为输电线路的外径;(2)基于步骤(1)获取的输电线路允许最大载流量,计算获取输电线路隐形容量ΔP,计算表达式为,ΔP=P m -P;式中,P m 为输电线路最大输送容量,P为当前输电线路输送容量; 式中,U为电压;K为线路相关的参数, 时为交流三相输电线路,K=1时为直流输电线路; 为输电功率因数。