一种电缆线芯温度反演方法、装置、电子设备及存储介质

本申请涉及电缆，具体涉及电缆线芯温度反演方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、传统电缆在未配置光纤测温装置的情况下，线芯温度通常通过间接计算方式获取。具体而言，一般根据电缆运行电流，基于等效热路模型推算电缆内部温度分布，从而判断当前载流量是否超过安全阈值；或者采用有限元数值方法对电缆电–热耦合场进行仿真分析，以获得线芯温度及温度场分布情况。然而，上述方法均依赖模型计算，计算过程相对复杂，尤其在暂态运行条件下，计算时间较长，难以满足工程现场对实时在线监测与快速预警的要求。

2、近年来，随着电力系统对电缆运行可靠性及智能化运维水平要求的不断提高，内置光纤测温技术逐渐应用于高压电缆在线监测领域。

3、光纤布置于电缆填充层或绝缘外围区域，通过监测填充层温度是否超过正常运行温度范围，实现简单的超温预警功能。但该方式所测温度并非线芯真实温度，相关技术通常仅进行阈值判断，未对测温数据进行深入分析，难以准确评估电缆实际载流能力及内部热状态变化。

4、在保证电缆绝缘结构安全性的前提下，如何基于非线芯位置的光纤测温数据，建立快速、准确的线芯温度反演方法，实现载流能力评估及运行状态预警，成为亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种电缆线芯温度反演方法、装置、电子设备及存储介质，所采用的技术方案具体如下：

2、第一方面，本申请实施例提供了一种电缆线芯温度反演方法，所述电缆由内至外至少设置线芯、绝缘层和填充层，光纤设置于所述填充层，所述方法包括：

3、基于线芯电流的变化值确定所述线芯处于稳态的情况下，利用所述光纤获取填充层温度值；

4、基于所述填充层温度值，利用稳态反演公式反演推导，得到线芯温度值，其中，所述稳态反演公式是表征所述填充层温度值与所述线芯温度值、线芯损耗、绝缘损耗和第一材料热物性参数之间关系的公式；

5、基于线芯电流的变化值确定所述线芯处于暂态的情况下，利用所述光纤获取填充层温度时间序列，其中，所述填充层温度时间序列用于表征所述填充层在预设周期内获取的多个所述填充层温度值；

6、基于所述填充层温度时间序列，利用暂态反演公式反演推导，得到线芯温度时间序列，其中，所述暂态反演公式采用精确离散化方法构建的，能够表征所述线芯在

k+1时刻的温度值与所述线芯在

k时刻的温度值、

k-1时刻的温度值、所述填充层在

k时刻的温度值、

k时刻线芯损耗、

k-1时刻线芯损耗、绝缘损耗和第二材料热物性参数之间关系的公式，

k为大于等于1的整数。

7、第二方面，提供了一种电缆线芯温度反演装置，所述装置包括：

8、第一获取模块，用于基于线芯电流的变化值确定所述线芯处于稳态的情况下，利用所述光纤获取填充层温度值；

9、第一反演推导模块，用于基于所述填充层温度值，利用稳态反演公式反演推导，得到线芯温度值，其中，所述稳态反演公式是表征所述填充层温度值与所述线芯温度值、线芯损耗、绝缘损耗和第一材料热物性参数之间关系的公式；

10、第二获取模块，用于基于线芯电流的变化值确定所述线芯处于暂态的情况下，利用所述光纤获取填充层温度时间序列，其中，所述填充层温度时间序列用于表征所述填充层在预设周期内获取的多个所述填充层温度值；

11、第二反演推导模块，用于基于所述填充层温度时间序列，利用暂态反演公式反演推导，得到线芯温度时间序列，其中，所述暂态反演公式采用精确离散化方法构建的，能够表征所述线芯在

k+1时刻的温度值与所述线芯在

k时刻的温度值、

k-1时刻的温度值、所述填充层在

k时刻的温度值、

k时刻线芯损耗、

k-1时刻线芯损耗、绝缘损耗和第二材料热物性参数之间关系的公式，

k为大于等于1的整数。

12、第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行实现如上述任一项电缆的线芯温度反演方法的步骤。

13、第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项电缆的线芯温度反演方法。

14、本申请具有如下有益效果：

15、通过稳态/暂态热传导模型，结合实测填充层温度、损耗数据和材料热物性参数，反演线芯温度，为电缆设备安全运行提供关键数据支撑。其核心在于精确建模、高精度参数获取及鲁棒的反演算法设计。通过对光纤测得温度数据进行计算处理，实现线芯温度的快速反演，有效提升了获取线芯温度的效率。

1.一种电缆线芯温度反演方法，其特征在于，所述电缆由内至外至少设置线芯、绝缘层和填充层，光纤设置于所述填充层，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一材料热物性参数包括

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二材料热物性参数包括绝缘层热阻、填充层热阻、绝缘层热容和填充层热容；

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种电缆线芯温度反演装置，其特征在于，所述电缆由内至外至少设置线芯、绝缘层和填充层，光纤设置于所述填充层，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7任一项所述电缆的线芯温度反演方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1至7任一项所述电缆的线芯温度反演方法。