基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法

张轶; 袁嘉伟; 汤波; 陈上吉; 张树森; 崔昊杨

doi:10.7500/AEPS20231127004

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基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法
- Thermal Sensor Configuration Method for Dynamic Rating of Overhead Distribution Lines Based on Gappy Principal Component Analysis-Genetic Algorithm
- 电力系统自动化 2025年49卷第6期页码：187-197
- 作者机构：
  
  1.上海电力大学电气工程学院，上海市 200090
  2.国网江西省电力有限公司宜春供电分公司，江西省宜春市 336000
  3.国网河南省电力公司，河南省郑州市 450003
  4.国网河南省电力公司信阳供电公司，河南省信阳市 464000
- 作者简介：
  
  张轶(2000—)，男，硕士研究生，主要研究方向：配电线路动态增容。E-mail：1500710913@qq.com
  袁嘉伟(1998—)，男，硕士，主要研究方向：配电线路动态增容。E-mail：1808827113@qq.com
  汤波(1984—)，男，通信作者，博士，高级工程师，主要研究方向：配电网规划与运行。E-mail：Tangbo@shiep.edu.cn
- 基金信息：
  
  国网河南省电力公司科技项目(521770230002)
- DOI：10.7500/AEPS20231127004
  中图分类号：
- 收稿：2023-11-27，
  
  修回：2024-07-26，
  
  网络出版：2024-11-11，
  
  纸质出版：2025-03-25
- 稿件说明：
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张轶,袁嘉伟,汤波等.基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法[J].电力系统自动化,2025,49(6):187-197.

ZHANG Yi,YUAN Jiawei,TANG Bo,et al.Thermal Sensor Configuration Method for Dynamic Rating of Overhead Distribution Lines Based on Gappy Principal Component Analysis-Genetic Algorithm[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):187-197.
张轶,袁嘉伟,汤波等.基于GPCA-GA的架空配电线路动态增容热传感器配置方法[J].电力系统自动化,2025,49(6):187-197. DOI： 10.7500/AEPS20231127004.

ZHANG Yi,YUAN Jiawei,TANG Bo,et al.Thermal Sensor Configuration Method for Dynamic Rating of Overhead Distribution Lines Based on Gappy Principal Component Analysis-Genetic Algorithm[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(6):187-197. DOI： 10.7500/AEPS20231127004.

摘要

架空配电线路动态增容技术能在保证安全的前提下提高线路输电能力，是应对短时高峰电力传输经济高效的方法。导体温度是架空线路动态增容的核心指标之一，通常需要在线路上安装大量热传感器进行采集，但投资巨大且难以实施。文中提出一种基于缺失数据主成分分析（GPCA）-遗传算法（GA）的架空配电线路动态热感知优化方法，在架空配电线路上合理选择热传感器点位，精准计算线路全域温度分布，减少热传感器安装数量和投资。首先，建立考虑架空配电线路绝缘介质的载流量计算模型与GPCA组合重构模型，精准重构全域线路热特性；其次，采用GPCA-GA确定最佳传感器数量和布置点位，提高配电线路热重构精度；最后，以某地10 kV架空配电线路为例验证所提方法的有效性。

Abstract

The dynamic rating technology for overhead distribution lines can enhance the transmission capacity of the lines on the premise of ensuring safety

and is an economically efficient method to handle short-term peak power transmission. The conductor temperature is one of the core indicators for dynamic rating of overhead lines. Generally

a large number of thermal sensors need to be installed on the lines for collection

but the investment is substantial and difficult to implement. In this paper

an optimization method for dynamic thermal sensing of overhead distribution lines based on the gappy principal component analysis (GPCA)-genetic algorithm (GA) is proposed. It selects the rational positions for thermal sensors on overhead distribution lines

precisely calculates the temperature distribution across the entire line

and reduces the number and investment of thermal sensor installations. Firstly

a current-carrying capacity calculation model considering the insulation medium of overhead distribution lines and a combined reconstruction model of GPCA are established to precisely reconstruct the thermal characteristics of the entire line. Secondly

GPCA-GA is employed to determine the optimal number of sensors and deployment positions

improving the thermal reconstruction accuracy of the distribution lines. Finally

the effectiveness of the proposed method is verified by taking 10 kV overhead distribution lines in a certain area as a case.

关键词

Keywords

references

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