地埋电缆群缆芯温升计算与数学建模

？？本书阐述了地埋电缆群缆芯温升快速计算的重要性，对比了现有几种温升计算的方式，提出了稳态缆芯温升和暂态缆芯温升快速计算的集总参数模型，并对其影响因素进行了分析，最后以实例计算的形式进一步对方法的有效性进行了验证。
？？本书共分5章。第1章地埋电缆群缆芯温升快速计算的必要性，在对现有方法简单分析的基础上，明确快速计算在现场调度中的必要性，便捷、快速计算方法有助于工作人员实时掌握电缆的缆芯温升，从而合理调配电缆的负荷，保证电缆的安全可靠运行；第2章地埋电缆群缆芯温升评估现状，分别对IEC标准、数值计算、热路模型、在线检测等方法计算缆芯温升的现状进行介绍和分析，目前仍缺少一种可以现场工程人员便捷使用的缆芯温升快速评估方法；第3章地埋电缆群稳态温升集总参数模型，对直埋电缆群和排管电路群的散热机理进行分析，根据电场和热场的相似性，给出直埋电缆群的集总参数模型，在考虑排管内空气层影响的情况下，给出排管电缆群的集总参数模型，根据集总参数模型构建转移矩阵，给出转移矩阵中电缆本体系数或自热阻、电缆间热相互作用系数或互热阻与电缆型号、土壤热阻、埋深等因素的关系，实现转移矩阵系数的泛化、快速计算，同时考虑环境温差、外部热源，将其作为一个系数融入转移矩阵，从而实现复杂工况下的地埋电缆群稳态温升的便捷、快速计算；第4章地埋电缆群暂态温升集总参数模型，根据温度场的专享性和可叠加性，借鉴于热场和电场的相似性，给出直埋电缆群的集总参数自热热路模型和互热热路模型，以及排管电缆群的集总参数自热热路模型和互热热路模型，利用瞬态伴随模型对热路模型进行求解，可以得到缆芯温升，给出了热路模型等效热阻、热容、热感的计算方法，利用遗传算法和现有计算结果的对比，对热路模型参数进行优化求解，并对电缆型号、埋深、土壤热阻等对热路模型参数的影响进行了分析，利用暂态热路模型可以实现地埋电缆群缆芯暂态温升的快速计算；第5章工程实例，选取电力公司的典型直埋电缆线路和典型排管电缆线路，首先利用CYMCAP计算稳态和暂态温升数据，利用稳态温升样本数据，构建出转移矩阵，编写程序，实现典型线路缆芯稳态温升的快速计算，并进行误差分析；利用暂态温升样本数据，调用遗传算法和暂态热路模型求解程序，求得自热热路模型和互热热路模型的等效热阻、热容和热感，最后可以快速计算电缆群的暂态温升。在暂态计算中，分别对阶跃负荷和周期性负荷工况下的暂态温升进行了分析和计算，并对计算结果进行了分析。实例充分证明了稳态和暂态集总参数模型、稳态转移矩阵和暂态热路模型便于理解，便于现场操作，计算速度快，计算精度高，可以有效帮助工作人员对地埋电缆线路负荷的实时管理。