江　淼　劉亞?wèn)|　盛戈皞　江秀臣

（上海交通大學(xué)，上海 200240）

基于氣候模型的輸電線路負(fù)載能力預(yù)測(cè)系統(tǒng)

江淼劉亞?wèn)|盛戈皞江秀臣

（上海交通大學(xué)，上海 200240）

隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的增加，我國(guó)負(fù)荷、能源分布不均的矛盾以及現(xiàn)有輸電線路輸送能力不足的問(wèn)題日益突出，對(duì)輸電線路負(fù)載能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)不僅可以解決以上問(wèn)題，還能夠?yàn)榫€路負(fù)荷的調(diào)度、檢修計(jì)劃的安排提供重要參考。本文基于氣候模型并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)，以氣象數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)為依礎(chǔ)，研制了輸電線路的負(fù)載能力預(yù)測(cè)系統(tǒng)。文中詳細(xì)講述了系統(tǒng)原理、硬件設(shè)計(jì)和功能，同時(shí)以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的結(jié)果對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證，表明本系統(tǒng)在對(duì)輸電線路穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)負(fù)載能力預(yù)測(cè)方面取得良好效果，動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)負(fù)載能力充分挖掘了輸電線路的輸送潛力。

輸電線路動(dòng)態(tài)負(fù)載能力；氣候模型；預(yù)測(cè)系統(tǒng)

隨著電力負(fù)荷規(guī)模不斷增加，輸電線路的載流量往往成為電力系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸之一。與其他方式相比，在不突破線路建設(shè)規(guī)程和不新建線路的前提下，根據(jù)氣象條件和線路運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路負(fù)載能力的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成為最具經(jīng)濟(jì)性和可行性的方案之一。

確定輸電線路動(dòng)態(tài)負(fù)載能力大多基于氣候模型和導(dǎo)線溫度模型，但對(duì)于已運(yùn)行的輸電線路而言，安裝張力傳感器十分不便，采用了氣候模型來(lái)進(jìn)行線路動(dòng)態(tài)負(fù)載能力的計(jì)算更加合適。同時(shí)，針對(duì)輸電線路穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)負(fù)載能力進(jìn)行短期預(yù)測(cè)，不僅可以進(jìn)一步挖掘輸電線路的輸送潛力，還可以為科學(xué)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度和安排檢修計(jì)劃提供重要依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)輸電線路監(jiān)測(cè)已有較多的設(shè)計(jì)和研究，但在輸電線路負(fù)載能力預(yù)測(cè)系統(tǒng)方面還沒(méi)有較為成熟的案例。

本文針對(duì)以上問(wèn)題，提出了一種基于氣候模型并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)的輸電線路負(fù)載能力預(yù)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的氣溫、風(fēng)速風(fēng)向和日照輻射強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)訓(xùn)練和預(yù)測(cè)，最后根據(jù)氣候模型計(jì)算出1h之后的輸電線路負(fù)載能力預(yù)測(cè)值。經(jīng)過(guò)與負(fù)荷的對(duì)比和誤差分析，凸顯出輸電線路的負(fù)載潛力和系統(tǒng)預(yù)測(cè)的可靠性和重要意義。

1　動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)輸電線路負(fù)載能力的原理

輸電線路的極限負(fù)載能力由線路的熱容量決定，遵循熱平衡關(guān)系。在氣候模型中，熱平衡關(guān)系主要涉及了環(huán)境溫度、風(fēng)速風(fēng)向、日照輻射強(qiáng)度、導(dǎo)線溫度、導(dǎo)線材料以及線路運(yùn)行狀態(tài)等多方面因素。同時(shí)，考慮到導(dǎo)線材料的自身熱容，在突變電流的作用下，導(dǎo)線溫度需要經(jīng)歷一定的時(shí)間才會(huì)到達(dá)極限溫度70℃，熱平衡方程分為穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩類［1］，即

式中，Ws、Wc和Wr代表日照吸熱功率、對(duì)流散熱功率和輻射散熱功率；M是導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的質(zhì)量，kg/m；Cp是導(dǎo)體材料的比熱容，J/（kg·℃）。

2　輸電線路負(fù)載能力動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

結(jié)合文獻(xiàn)［2-3］，輸電線路負(fù)載能力的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)主要由安裝在線路桿塔上的數(shù)據(jù)采集終端和電源管理系統(tǒng)、位于遠(yuǎn)程的監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成，該方案的總體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　輸電線路負(fù)載能力動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

其中，采集終端包含了氣溫傳感器、風(fēng)速傳感器和日照強(qiáng)度傳感器等主要器件，終端與監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)之間依靠GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的聯(lián)絡(luò)和傳遞，監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)具備一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算功能，主要進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在線學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)。

2.1系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

對(duì)氣象情況的實(shí)時(shí)、精確監(jiān)測(cè)，是動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)輸電線路負(fù)載能力的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)采集的終端硬件如圖2所示，主要由終端傳感器及其調(diào)理電路、主單片機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和電源管理系統(tǒng)構(gòu)成。

圖2　數(shù)據(jù)采集終端的硬件圖

氣溫、日照輻射和風(fēng)速的采集數(shù)據(jù)通過(guò)模擬開關(guān)、保護(hù)隔離電路和A/D采樣進(jìn)入主單片機(jī)系統(tǒng)被處理，單片機(jī)系統(tǒng)與存儲(chǔ)器和實(shí)時(shí)鐘系統(tǒng)分別通過(guò)SPI接口和I2C通信聯(lián)系，I2C通信的方式同樣被應(yīng)用于電源管理系統(tǒng)與主單片機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)系。數(shù)據(jù)信息最終通過(guò)UART通信進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，以GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)傳送給監(jiān)控預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

2.2傳感器設(shè)計(jì)與選型

傳感器作為數(shù)據(jù)采集終端中十分重要的元器件，需要根據(jù)具體應(yīng)用所要求的精度來(lái)設(shè)計(jì)和選擇。根據(jù)文獻(xiàn)［2］可知，只需將氣溫傳感器的誤差控制在±0.5°以內(nèi)，就可以相應(yīng)地將計(jì)算輸電線路負(fù)載能力的誤差控制在3%以內(nèi)；由于風(fēng)速的誤差對(duì)輸電線路負(fù)載能力誤差的影響不大，在一定的風(fēng)速范圍內(nèi)，精度只需在8%以上即可滿足要求。

1）傳電路

（1）氣溫傳感器

氣溫的測(cè)量偏差只要保持在0.5℃以內(nèi)就可以滿足本系統(tǒng)的要求，考慮實(shí)際需要和經(jīng)濟(jì)性，選取Tmp36作為氣溫傳感器。它的工作電壓處于2.7～5.5V，可以對(duì)范圍在-40℃～125℃的溫度進(jìn)行測(cè)量，正負(fù)偏差0.5℃，并且不需要其他的外接電路，直接送至A/D轉(zhuǎn)換器即可，但是在傳送過(guò)程中模擬信號(hào)需要經(jīng)過(guò)隔離后才能采樣。

（2）風(fēng)速風(fēng)向傳感器

由于氣候模型中的風(fēng)速信號(hào)是比較重要的參數(shù)，需要保證一定的精確度，系統(tǒng)采用氣象儀器WJ-3B型風(fēng)速風(fēng)向傳感器。該傳感器屬于三杯式傳感器，由風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)信號(hào)變換電路產(chǎn)生與風(fēng)速大小呈正比的頻率信號(hào)。實(shí)際應(yīng)用中，該傳感器可以測(cè)量的最大風(fēng)速達(dá)到了60m/s，精度控制在±0.4+（0.05×實(shí)際風(fēng)速）m/s；同時(shí)，風(fēng)向可以實(shí)現(xiàn)360°無(wú)死角測(cè)量，精度保持在±5°。即使風(fēng)速低于0.5m/s，該傳感器也依然可以工作。

在實(shí)際運(yùn)用中，風(fēng)速傳感器輸出的是頻率信號(hào)，需要對(duì)該信號(hào)進(jìn)行隔離和電平轉(zhuǎn)換，再接入單片機(jī)，計(jì)數(shù)器中用方波信號(hào)的上升或下降沿作為觸發(fā)，統(tǒng)計(jì)每單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)。在計(jì)算風(fēng)速時(shí)利用頻率-風(fēng)速對(duì)應(yīng)關(guān)系的曲線得出最終結(jié)果。風(fēng)速傳感器調(diào)理電路如圖3所示。

圖3　風(fēng)速信號(hào)調(diào)理電路

考慮到風(fēng)速傳感器信號(hào)的上限輸出頻率是1442Hz，數(shù)字光耦即可，型號(hào)選取TLP181，可以隔離3750V電壓，前向電流的上限值是20mA。實(shí)際電路中，將起到限流作用的電阻是R412，對(duì)光耦的前向電流進(jìn)行控制，R418作為上拉電阻。

（3）日照輻射傳感器

由文獻(xiàn)［4］可知，對(duì)日照輻射強(qiáng)度的監(jiān)測(cè)中，氣象臺(tái)提供的數(shù)據(jù)往往是地區(qū)的宏觀情況，為精確實(shí)現(xiàn)輸電線路負(fù)載能力的監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，需要利用傳感器對(duì)線路附近的日照輻射進(jìn)行測(cè)量。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)采用的日照輻射傳感器的設(shè)計(jì)采用了模擬導(dǎo)線法，利用一段與運(yùn)行導(dǎo)線具有同樣條件參數(shù)（比熱容、熱吸收率、發(fā)散率等）的空置導(dǎo)線才進(jìn)行測(cè)量。將傳感器放置在密封的金屬管內(nèi)，并貼合固定在模擬導(dǎo)線的表面，溫度檢測(cè)器和采集終端之間以輸出信息號(hào)線連接。在實(shí)際安裝時(shí)，模擬導(dǎo)線需要置于與運(yùn)行導(dǎo)線相同的環(huán)境中用來(lái)等效無(wú)負(fù)荷時(shí)的導(dǎo)線日照輻射溫度，也就是導(dǎo)線在吸熱、散熱條件作用下的凈輻射溫度，進(jìn)而體現(xiàn)太陽(yáng)輻射對(duì)運(yùn)行導(dǎo)線的溫度影響。該日照輻射溫度可以通過(guò)換算成為日照輻射強(qiáng)度。日照輻射溫度測(cè)量傳感器的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2）隔離電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)所處輸電線路桿塔附近的環(huán)境中的電磁干擾現(xiàn)象十分嚴(yán)重，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響，這就需要在傳感器與控制芯片間加裝隔離電路。鑒于模擬光耦的線性度和隔離電壓等性能有了較大的改善，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性和可靠性，本系統(tǒng)采用以模擬光耦切斷感應(yīng)干擾信號(hào)的方案。在眾多的光耦器件中，HCNR201憑借0.01%的極低線性誤差、高達(dá)8000V的隔離電壓等優(yōu)勢(shì)性能被本系統(tǒng)采用。HCNR201是電流型驅(qū)動(dòng)光耦，LED工作電流的范圍是1～20mA，對(duì)運(yùn)放的要求是驅(qū)動(dòng)電流需要超過(guò)20mA。HCNR201的具體應(yīng)用電路如圖5所示。

圖4　日照輻射溫度測(cè)量傳感器結(jié)構(gòu)圖

圖5　HCNR201應(yīng)用電路

作為單電源供電運(yùn)放，LM358擁有高達(dá)50mA的驅(qū)動(dòng)電流，能夠滿足電流驅(qū)動(dòng)型光耦HCNR201的使用需求。雖然LM358的失調(diào)電壓達(dá)到7mV，但由于應(yīng)用電路的不具有放大功能，所以失調(diào)電壓可以在系統(tǒng)校準(zhǔn)的時(shí)候作為系統(tǒng)的直流漂移消除。

3）電源管理系統(tǒng)

本系統(tǒng)中較多的關(guān)鍵設(shè)備均處于戶外環(huán)境運(yùn)行，能否獲得優(yōu)質(zhì)的電能質(zhì)量關(guān)系到這些設(shè)備能否正常高效地工作。本系統(tǒng)的電源管理分為充電和供電兩個(gè)管理模塊，其中，充電模塊可以在對(duì)電池充電時(shí)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能利用的最優(yōu)化并控制好電池組之間的充供電過(guò)程。供電模塊則對(duì)數(shù)據(jù)采集通道的設(shè)備供電，以節(jié)約電能為目標(biāo)。

對(duì)最大功率點(diǎn)進(jìn)行跟蹤是控制充電模塊的主要思路，該部分系統(tǒng)框架如圖6所示。出于延長(zhǎng)鋰電池壽命的考慮，該模塊采用以太陽(yáng)能優(yōu)先供電，電池供電作為補(bǔ)充的電源供應(yīng)方式。太陽(yáng)能在充足時(shí)優(yōu)先給系統(tǒng)供電，富余能量充入電池。最大功率點(diǎn)跟蹤就是指，以PWM調(diào)節(jié)電池充電電流，使太陽(yáng)能電池板維持在最大功率輸出點(diǎn)附近工作。實(shí)際應(yīng)用中，太陽(yáng)能電池板的最大功率輸出點(diǎn)是輸出電壓為18V時(shí)的狀態(tài)，為了實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤，采用BUCK型DC/DC變換器將18V電壓轉(zhuǎn)為4.8V接入系統(tǒng)供電。

圖6　充電模塊框架圖

供電系統(tǒng)處于戶外環(huán)境中工作，如何把能耗損失降到最低是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)必須考慮的問(wèn)題，因此在供電模塊中，僅在外接設(shè)備需要工作時(shí)提供電源，其他時(shí)候電源處于斷開狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)供電的可控智能化，提高電能的利用率，同時(shí)也延長(zhǎng)外接設(shè)備壽命。供電模塊的框架如圖7所示，系統(tǒng)提供的電壓是3.7V，通過(guò)穩(wěn)壓電路給主控單片機(jī)供電，后續(xù)的GPRS模塊、各類傳感器等設(shè)備的供電均由主控單片機(jī)控制。

圖7　供電模塊框架圖

4）通信模塊

本系統(tǒng)中，采集終端設(shè)備與監(jiān)控預(yù)測(cè)部分設(shè)備距離較遠(yuǎn)，兩者的工作環(huán)境差別也較大，采用無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行通信。

綜合考慮輸送文本的信息量、經(jīng)濟(jì)性和可靠性等因素，本系統(tǒng)將GPRS和GSM兩種方式相結(jié)合，自動(dòng)監(jiān)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度并在這兩種方式之間自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)通信方式的最優(yōu)化。由于需要在戶外較為惡劣的環(huán)境中工作，通信模塊選取Motorola G24，詳細(xì)連接電路如圖8所示。系統(tǒng)在需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候開啟G24，其他時(shí)候G24則待機(jī)休眠，只是這期間仍然聯(lián)網(wǎng)接收服務(wù)器數(shù)據(jù)。這樣的工作模式可以實(shí)現(xiàn)模塊的低功耗。

圖8　G24模塊硬件電路示意圖

GPRS供電是通信模塊的重要部分。在傳輸數(shù)據(jù)過(guò)程中，GPRS模塊可以出現(xiàn)2A的突變電流，平均電流達(dá)到500mA。在傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，為了避免電源電壓降低，GPRS模塊需要有瞬間大電流供應(yīng)，以兩個(gè)TPS7301元件并聯(lián)外加電容的方法實(shí)現(xiàn)。詳細(xì)的原理如圖9所示。

圖9　GPRS模塊供電電路

5）主控單元

考慮到監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)時(shí)，需要一定規(guī)模的歷史數(shù)據(jù)，能夠存儲(chǔ)以1h為采集間隔，總共7天的氣溫、風(fēng)速、日照輻射溫度等數(shù)據(jù)是主控單元的最低要求，同時(shí)需要在每條記錄中備有采集時(shí)間的信息。選取F040CPU作為主控單元，該單元與外設(shè)通信總線的連接如圖10所示。

圖10　CPU與外設(shè)通信總線示意圖

3　系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

氣候模型中，動(dòng)態(tài)負(fù)載能力的預(yù)測(cè)離不開針對(duì)氣象數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)。結(jié)合文獻(xiàn)［5-6］，鑒于氣溫、風(fēng)速、日照輻射強(qiáng)度等氣象數(shù)據(jù)具有一定的規(guī)律性，本文采用Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)。該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖11所示。

圖11　Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)屬于局部回歸網(wǎng)絡(luò)，由輸入層、隱藏層、狀態(tài)層和輸出層組成，其中，以線性函數(shù)作為傳遞函數(shù)的狀態(tài)層含有延遲單元。它的存在使該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完成了局部的反饋，幫助Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備一定的記憶功能。

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)的原理如圖12所示，主要包含數(shù)據(jù)采集、氣象預(yù)測(cè)和負(fù)載能力的計(jì)算3個(gè)部分。

圖12　基于氣候模型的輸電線路負(fù)載能力預(yù)測(cè)原理圖

數(shù)據(jù)終端每0.5h上傳一次數(shù)據(jù)，把歷史數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，利用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)之后，在測(cè)試集內(nèi)運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)氣溫、風(fēng)速、日照輻射強(qiáng)度等氣象參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，再將測(cè)試集數(shù)據(jù)的真實(shí)值和預(yù)測(cè)值分別代入穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)熱平衡方程中求解輸電線路負(fù)載能力的真實(shí)值和預(yù)測(cè)值，最后分析對(duì)比負(fù)載能力真實(shí)值和預(yù)測(cè)值的誤差。詳細(xì)的軟件總體設(shè)計(jì)流程如圖13所示。

圖13　軟件總體設(shè)計(jì)流程圖

4　系統(tǒng)測(cè)試與分析

選取某條220kV輸電線路某時(shí)段1～7天的氣象數(shù)據(jù)，其中，第1～5天作為訓(xùn)練集，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在線學(xué)習(xí)，第6～7天作為測(cè)試集，進(jìn)行1h之后輸電線路穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)負(fù)載能力的預(yù)測(cè)，其中，由于風(fēng)向具有較強(qiáng)的隨機(jī)性，為保證預(yù)測(cè)精度，將風(fēng)向保守固定為20°，暫態(tài)負(fù)載能力的預(yù)測(cè)時(shí)選取安全時(shí)間為30min。

圖14為輸電線路穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力1h之后的預(yù)測(cè)曲線，最大預(yù)測(cè)誤差為16.15%預(yù)測(cè)值，平均相對(duì)誤差為4.79%，在實(shí)際應(yīng)用中可以接受這樣的誤差。

圖14 輸電線路穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力預(yù)測(cè)曲線

圖15為以30min作為安全時(shí)間時(shí)，輸電線路暫態(tài)負(fù)載能力1h之后的預(yù)測(cè)曲線，最大相對(duì)預(yù)測(cè)誤差為12.91%，平均相對(duì)誤差為3.97%，與穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力誤差處于同一數(shù)量級(jí)，實(shí)際應(yīng)用中可以接受這樣的誤差。

圖15　輸電線路暫態(tài)負(fù)載能力預(yù)測(cè)曲線

將輸電線路負(fù)荷和兩種負(fù)載能力對(duì)比如圖16所示，可見(jiàn)，預(yù)測(cè)輸電線路穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力可以很好地挖掘線路載流的潛力，根據(jù)實(shí)時(shí)情況提高線路效率，為線路負(fù)荷的調(diào)度提供重要參考。此外，暫態(tài)負(fù)載能力相比于穩(wěn)態(tài)負(fù)載能力又具有更高的限額，對(duì)安全時(shí)間內(nèi)的線路檢修等工作具有一定的指導(dǎo)意義。

圖16　輸電線路負(fù)荷與預(yù)測(cè)負(fù)載能力曲線

5　結(jié)論

本文提出了一種輸電線路負(fù)載能力動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的系統(tǒng)，在山東電網(wǎng)某段線路上進(jìn)行安裝和測(cè)試。本系統(tǒng)基于氣候模型，對(duì)氣象參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，再通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)在線學(xué)習(xí)，對(duì)線路未來(lái)1h的負(fù)載能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，誤差均可以保證在工程應(yīng)用可以接受的范圍內(nèi)，為安排電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行和線路檢修策略提供支撐。

［1］ 毛先胤， 盛戈嗥， 劉亞?wèn)|， 等. 架空輸電線路暫態(tài)載流能力的計(jì)算和評(píng)估［J］. 高壓電器， 2011， 47（1）：70-74.

［2］ 劉亞?wèn)|. 動(dòng)態(tài)提高輸電線路容量系統(tǒng)硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］. 上海： 上海交通大學(xué)， 2007.

［3］ 黃新波， 孫欽東， 張冠軍， 等. 輸電線路實(shí)時(shí)增容技術(shù)的理論計(jì)算與應(yīng)用研究［J］. 高電壓技術(shù)， 2008，34（6）： 1138-1144.

［4］ 任麗佳. 基于導(dǎo)線張力的動(dòng)態(tài)提高輸電線路輸送容量技術(shù)［D］. 上海： 上海交通大學(xué)， 2008.

［5］ 王孔森， 盛戈皞， 孫旭日， 等. 基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸電線路動(dòng)態(tài)容量在線預(yù)測(cè)［J］. 電網(wǎng)技術(shù)， 2013，37（6）： 1719-1725.

［6］ 王曉霞， 馬良玉， 王兵樹， 等. 進(jìn)化Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［J］. 電力自動(dòng)化設(shè)備，2011， 31（12）： 77-81.

一種區(qū)域主動(dòng)配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及方法

近日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布專利“一種區(qū)域主動(dòng)配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及方法”，申請(qǐng)人為中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)。

本發(fā)明公開了一種區(qū)域主動(dòng)配電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：配網(wǎng)控制層、微電網(wǎng)控制層和過(guò)程層；過(guò)程層包括一次設(shè)備的測(cè)控終端；微電網(wǎng)控制層包括微網(wǎng)協(xié)調(diào)控制器；配網(wǎng)控制層包括：主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模塊和微電網(wǎng)調(diào)度與評(píng)估模塊；微電網(wǎng)調(diào)度與評(píng)估模塊用于根據(jù)離網(wǎng)微電網(wǎng)內(nèi)測(cè)控終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)制定離網(wǎng)微電網(wǎng)的調(diào)度計(jì)劃指令；主動(dòng)配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度模塊用于根據(jù)配電網(wǎng)DG測(cè)控終端、配電測(cè)控終端以及并網(wǎng)微電網(wǎng)內(nèi)測(cè)控終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)制定主動(dòng)配電網(wǎng)的調(diào)度計(jì)劃指令。

本發(fā)明通過(guò)測(cè)控終端的運(yùn)行數(shù)據(jù)制定調(diào)度計(jì)劃指令，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行能量的協(xié)調(diào)控制，以保證區(qū)域主動(dòng)配電網(wǎng)的安全可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

Prediction System for Dynamic Line Load Capacity based on Climate Model

Jiang Miao Liu Yadong Sheng Gehao Jiang Xiuchen
（Shanghai Jiao Tong University， Shanghai 200240）

With the increase of the power scale systems， the contradiction of uneven distribution between load and energy is increasingly prominent， along with insufficient transmission capacity of existing transmission lines. Monitoring and preditcting dynamic line load capacity can solve the above problems and provide an important reference for line load scheduling and maintenance program. Using meteorological data. A prediction system for dynamic line load capacity base on Climate Model is achieved. The article elaborates details about the system principle， hardware design and function， the system is verified by the result of field test. Predicting steady-state and transient dynamic line load capacity can fully unearth the potential capacity of the transmission line.

dynamic line load capacity； climate model； prediction system

國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃） （2015AA050204）

國(guó)家自然科學(xué)基金（51477100）

江 淼（1990-），男，安徽人，碩士研究生，主要從事輸電線路在線監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)增容工作。