(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111424267.X (22)申请日 2021.11.26 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510000 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 陈文教　卞佳音　许继葵　张钰　 单鲁平　郑志豪　贺伟　徐研　 (74)专利代理 机构 广州科粤专利商标代理有限 公司 44001 代理人 邓潮彬　黄培智 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 113/16(2020.01) G06F 119/06(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种土壤直埋电缆群载流量计算方法及装 置 (57)摘要 本发明公开了一种土壤直埋电缆群载流量 计算方法及装置， 该方法包括S1、 输入土壤直埋 敷设集群电缆结构参数和电缆本体热物性参数； S2、 根据电缆本体热物性参数计算得到多回路排 管电缆中第p根电缆的导体由自身发热而产生的 温升Δθpp； S3、 计算由第k根电缆热作用而引起 的第p根电缆额外的温升Δθpk； S4、 基于步骤 S1‑S3， 建立起土壤直埋电缆群的导体温度和功 率损耗的表征关系矩阵； S5、 利用上述导体温度 和功率损耗的表征关系矩 阵迭代计算获得土壤 直埋电缆群的导体稳态温度状态 量输出。 本发明 充分考虑了电缆间的相互热影响对电缆导体温 度的影响， 较为准确地获得电缆导体温度计算结 果， 保障电缆的安全 使用。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114386219 A 2022.04.22 CN 114386219 A 1.一种土壤直 埋电缆群载流 量计算方法， 其特 征在于， 包括： S1、 输入土壤直 埋敷设集群电缆结构参数和电缆本体热物性 参数； S2、 根据电缆本体热物性参数计算得到多回路排管电缆中第p根电缆的导体由自身发 热而产生的温升 Δθpp； S3、 计算由第k 根电缆热作用而引起的第p根电缆 额外的温升 Δθpk； S4、 基于步骤S1 ‑S3， 建立起土壤直 埋电缆群的导体温度和功率损耗的表征关系矩阵； S5、 预先设定电缆群中各电缆的损耗功率时按照导体处于最高允许运行温度时计算， 利用上述导体温度和功率损耗的表征关系矩阵迭代计算获得土壤直埋电缆群的导体稳态 温度状态量输出。 2.如权利要求1所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 在步骤S1中， 所 述电缆结构参数包括电缆的外径De。 3.如权利要求2所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 所述电缆本体热 物性参数包括电缆导体在90℃时的散热量Wc、 电缆的绝缘层介质损耗Wi、 电缆的金属套屏蔽 损耗Wm、 电缆铠装损耗相对于所有导体总损耗的比率λ2、 电缆的绝缘层热阻T1、 电缆的内衬 层热阻T2、 电缆的外护层热阻T3以及以及电缆外 部环境热阻T4。 4.如权利要求3所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 步骤S2中， 所第p 根电缆的导体由自身发热而产生的温升 Δθpp通过如下 方式计算而得： Δθpp＝appWpc+cp 式中， 下标p代表的是第p根电缆， app表示第p根电缆本体产生的功率损耗与温升的关 系； cp与第p根电缆的结构型号有关， 称cp为第i根电缆的型号标量。 5.如权利要求4所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 步骤S3中， 所述 第p根电缆 额外的温升 Δθpk通过如下 方式计算而得： Δθpk＝apkWkc Δθp＝ap1W1c+…appWpc+…apjWjc+…apnWnc+cp 式中， dpk和d′pk分别为第p根电缆的中心至第k根电缆中心距离和第p根电缆中心至第k 根电缆在大地 ‑空气的镜像中心 距离， ρT为土壤的热阻系数。 6.如权利要求5所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 步骤S4中， 所述 土壤直埋电缆群的导体温度和功率损耗的表征关系矩阵为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114386219 A 2式中， A为电缆群自热系数和互热系数矩阵， W为电缆群损耗功率矩阵， C为电缆群型号 参数矩阵， Δθ 为电缆群温升矩阵。 7.如权利要求6所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 步骤S5中， 所述 利用上述导体温度和功率损耗的表征关系矩阵迭代计算获得土壤直埋电缆群的导体稳态 温度状态量输出包括： 利用步骤S2计算得到电缆群中每根电缆的导体温度作为迭代的初值， 利用步骤S3 ‑S4 求解的电缆群导体温度迭代初值计算对应温度条件下电缆群中各电缆的损耗功 率， 将求得 电缆的损耗功率带入步骤S2计算得到电缆群中每根电缆导体温度的第二次迭代结果， 重复 上述计算过程直至两次相 邻迭代计算得到的电缆导体温度结果间误差满足要求， 则认为迭 代收敛， 最后一次的迭代结果即为考虑互热效应下土壤直埋电缆群的稳态温度状态量输 出。 8.如权利要求2所述的土壤直埋电缆群载流量计算方法， 其特征在于， 所述电缆结构参 数和电缆本体热物性 参数根据电缆的型号以及各回路电缆的负荷大小来获得。 9.一种土壤直埋电缆群载流量计算装置， 包括存储器、 处理器以及存储在所述存储器 中并可在所述处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序 时实现如权利要求1至8任一所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 所述计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征在 于， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1至8任一所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114386219 A 3