XLPE电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置与流程

xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置
技术领域
1.本技术属于配电网设计技术领域，具体地讲，涉及一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置。


背景技术：

2.近年来，随着社会经济的快速发展，用电需求也急剧增长。尤其对于经济发达的大型城市，其配电网的供电能力需要大幅提高。但是在人口密度高、土地资源紧张、地下线路饱和的经济发达地区，新建电力线路是非常困难的。因此，如何对现有的交流配电网进行扩容改造，使其满足日益增长的用电需求是一个亟待解决的问题。而直流配电网与交流配电网相比具有供电容量大、线路损耗小、电能质量好、无需无功补偿、运行方式灵活等诸多优点，而且随着可再生能源和柔性直流输电技术的发展，将交流配电线路改造成直流配电线路的相关技术逐渐获得广泛关注。
3.现役35kv交联聚乙烯(xlpe)交流电缆线路在发生二次故障后改造为直流运行的方案。利用三芯电缆中的两相构成正、负10kv直流输电线路，而剩余的第三相作为接地线来使用。此外，线路设计为电压源换流型，避免了极性反转的问题。将交流配网改造成直流配网是提升系统供电能力的一个较为经济可行的手段。
4.xlpe绝缘电缆以绝缘性能好、维护方便和环境友好等优点在交流配电网中得到了广泛使用。目前，国内xlpe绝缘电缆在中低压交流配电网中已几乎完全替代油浸纸绝缘电缆。而交流xlpe绝缘电缆在直流运行方式下的温度场和电场分布与其在交流运行方式下的有很大区别，所以对交流配网进行直流改造时，为了最大程度利用原有电缆线路的输电能力，研究如何确定电缆的载流量、直流电压等级和额定传输功率等运行参数具有重要意义。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法及装置，以至少解决对交流配网进行直流改造时的参数设计问题。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，包括：
7.根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值；
8.根据初值计算直流运行电压下的最大场强值；
9.根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值；
10.对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
11.在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，还包括：
12.如果没有超过安全裕度，则重新在直流配网电压等级序列中选择次低的电压等级作为初值并重新判断是否超过安全裕度。
13.在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，还包括：
14.根据确定的电缆型号及参数计算电缆载流量和电缆绝缘温差；
15.根据电缆载流量和电缆绝缘温差计算电缆的额定输送功率。
16.在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，根据初值计算直流运行电压下的最大场强值，包括：
17.根据确定的电缆型号、参数以及预设的辐射环境条件对电缆载流量和电缆绝缘温差进行计算；
18.根据初值、电缆载流量和电缆绝缘温差计算获得直流运行电压下的最大场强值。
19.根据本技术的另一个方面，还提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置，包括：
20.根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值；
21.根据初值计算直流运行电压下的最大场强值；
22.根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值；
23.对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
24.在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置还包括：
25.如果没有超过安全裕度，则重新在直流配网电压等级序列中选择次低的电压等级作为初值并重新判断是否超过安全裕度。
26.在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置还包括：
27.根据确定的电缆型号及参数计算电缆载流量和电缆绝缘温差；
28.根据电缆载流量和电缆绝缘温差计算电缆的额定输送功率。
29.在一实施例中，根据初值计算直流运行电压下的最大场强值，包括：
30.根据确定的电缆型号、参数以及预设的辐射环境条件对电缆载流量和电缆绝缘温差进行计算；
31.根据初值、电缆载流量和电缆绝缘温差计算获得直流运行电压下的最大场强值。
32.将交流电缆配电线路改为双极式直流运行后，由于缺乏相关理论研究和实际运行经验，为确保系统运行的可行性和可靠性，运行参数一般采用较为保守的值，不能有效利用原有电缆线路的供电能力。因此，在配电网交改直后，为了提高线路的供电能力，研究如何准确计算电缆的载流量、直流电压等级和最大传输功率等运行参数具有重要意义。本技术正是通过将交流xlpe电缆配电线路改为双极式直流运行后再进行参数涉及，实现了获得改造后配电线路的载流量、直流电压等级及额定传输功率等重要参数，从而实现了对原有电缆线路的供电能力进行有效利用的技术效果。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为三相电缆的双极式直流运行方案图。
35.图2为本技术提供的一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法流程图。
36.图3为本技术实施例中另一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法的实施方式。
37.图4为本技术实施例中根据初值计算直流运行电压下的最大场强值的方法流程图。
38.图5为本技术实施例中运行参数设计方法流程图。
39.图6为本技术实施例中不同直流电压下绝缘层中的场强计算结果。
40.图7为电缆的稳态温度分布图。
41.图8为本技术提供的一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置的结构框图。
42.图9为本技术实施例中另一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置具体实施方式。
43.图10为本技术实施例中最大场强值计算单元的结构框图。
44.图11为本技术实施例中一种电子设备的具体实施方式。
具体实施方式
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.xlpe绝缘电缆以绝缘性能好、维护方便和环境友好等优点在交流配电网中得到了广泛使用。目前，国内xlpe绝缘电缆在中低压交流配电网中已几乎完全替代油浸纸绝缘电缆。而交流xlpe绝缘电缆在直流运行方式下的温度场和电场分布与其在交流运行方式下的有很大区别，所以对交流配网进行直流改造时，为了最大程度利用原有电缆线路的输电能力，研究如何确定电缆的载流量、直流电压等级和额定传输功率等运行参数具有重要意义。
47.对三相交流电缆配电线路进行直流改造时，一种简单易行的方案是把一回交流线路改造成双极式直流线路，如图1所示：
48.三根电缆中的两根作为正负极线用来传输负荷电流，另一根作为接地极线使用，其中仅流过不平衡电流，电流值通常很小。如果正负极线发生故障，则线路转为单极直流运行状态，故障极线中的电流通过接地极线流回。同时，两端双极直流线路能够较为简单地扩展成多端直流系统，有利于多条线路改造，进而实现直流配电网，故本文研究以交流xlpe绝缘电缆改造为双极式直流运行方式为前提。将交流电缆改为双极式直流运行后，有两根导体会一直处在直流高压下运行。而xlpe绝缘电介质材料在高压电场下特别是直流高压电场的作用下容易俘获外界注入的电荷，注入的空间电荷在介质内部的积累可能引起材料内部
电场的严重畸变，畸变的电场强度甚至可达原电场强度的6-10倍，进而导致材料的击穿。为了抑制绝缘中的空间电荷效应，国内外学者通过添加、共混、接枝、共聚等方法对直流电缆用xlpe绝缘材料进行改性研究，而交流xlpe电缆并未针对空间电荷问题进行过相应处理。因此，绝缘介质中或界面上积累的空间电荷是在直流高压电场作用下的交流xlpe电缆所面临的主要问题。
49.实验结果显示对于xlpe绝缘材料，在25℃下空间电荷开始积累的电场强度阈值约为10～12kv/mm，在70℃下约为3～5kv/mm。因此，现役交流xlpe电缆配电线路改为直流双极运行方式时，应该保证导体的允许长期额定工作温度为70℃以及绝缘中的最大电场强度小于3kv/mm，以避免空间电荷效应引起的绝缘击穿。
50.虽然交流xlpe电缆的导体长期运行温度允许值为90℃，但是由于空间电荷的积累阈值随温度升高而降低，在大于90℃时的阈值很低，容易引起空间电荷的积累进而导致绝缘击穿。同时，目前直流xlpe绝缘电缆的长期运行温度通常设置为70℃或90℃，非掺杂绝缘料为70℃，纳米掺杂绝缘料为90℃。考虑交流电缆xlpe属于非掺杂绝缘料，故将交流xlpe电缆在直流运行下的长期运行温度设置为70℃是合理的。
51.为了在确保系统运行的可行性和可靠性的情况下还能有效利用原有电缆线路的供电能力，本技术提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，如图2所示，包括：
52.s101：根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值。
53.s102：根据初值计算直流运行电压下的最大场强值。
54.s103：根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值。
55.s104：对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
56.在一具体实施例中，如图5所示，在进行运行参数设计时，首先需要根据实际交改直工程确定具体的电缆型号及参数。对于电缆载流量的计算，在保证导体的允许长期额定工作温度为70℃的前提下，根据具体的敷设环境条件对电缆载流量和绝缘温差进行计算。对于电缆运行电压的设计，首先参考直流配网电压等级序列选择较低的电压等级作为初值；然后根据计算得到的绝缘温差，计算在稳态直流运行电压下和雷电冲击电压下电缆绝缘层的最大场强值；最后通过式(1)进行判断。
[0057][0058]
式中：e
max
为电缆在直流工作电压或雷电冲击电压下绝缘层中的最大电场强度；m为安全裕度；es为对应所加电压形式的电场强度限值。参考交、直流xlpe电缆绝缘厚度设计方法，其中雷电冲击电压为反极性电压，电压幅值取为直流运行电压的7～8倍；安全裕度通常取1.2～1.6。由上文中的分析可知，当电缆加载直流工作电压时es为3kv/mm，以避免空间电荷效应引起的绝缘击穿；当电缆加载雷电冲击电压时，es为交流xlpe绝缘电缆的脉冲击穿场强。
[0059]
若计算结果满足式(1)，则根据电压等级序列增加所设电压等级，重复上述过程；
若不满足(1)，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级。最后，根据计算得到的直流运行电压和电缆载流量，按p
dc
＝2v
dcidc
计算得到线路的额定输送功率。
[0060]
在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，还包括：
[0061]
如果没有超过安全裕度，则重新在直流配网电压等级序列中选择次低的电压等级作为初值并重新判断是否超过安全裕度。
[0062]
在一具体实施例中，如图5所示，如果满足式(1)，则返回到确定电缆电压等级初值阶段，重新在直流配网电压等级序列中选择次低的电压等级作为初值并重新执行该流程。
[0063]
在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，如图3所示，还包括：
[0064]
s201：根据确定的电缆型号及参数计算电缆载流量和电缆绝缘温差。
[0065]
s202：根据电缆载流量和电缆绝缘温差计算电缆的额定输送功率。
[0066]
在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法，根据初值计算直流运行电压下的最大场强值，如图4所示，包括：
[0067]
s301：根据确定的电缆型号、参数以及预设的辐射环境条件对电缆载流量和电缆绝缘温差进行计算。
[0068]
s302：根据初值、电缆载流量和电缆绝缘温差计算获得直流运行电压下的最大场强值。
[0069]
在一具体实施例中，电缆的载流量是评估电力电缆工作负荷与温升的重要参量，计算电缆的载流量和温度场分布对于电网的可靠、经济运行具有重要意义。
[0070]
根据不同电缆的结构参数、热物理参数及敷设环境参数，利用iec 60287标准推荐的公式进行电缆稳态载流量计算。当电缆在空气中敷设时，载流量计算公式如式(2)所示。
[0071][0072]
式中：θc为导体允许长期额定工作温度，℃；θa为环境温度；t1为导体和金属套之间的热阻；t2为金属套和铠装之间的热阻；t3为电缆外护套的热阻；t4为电缆周围介质热阻；n为载流导体数；r'为最高工作温度下导体直流电阻。
[0073]
当xlpe电缆的绝缘层承受工频交流电压时，其电场强度按介电常数的反比分配；而当其承受直流电压时，它的电场强度按绝缘电导率的正比分配，绝缘半径为r处的场强er为：
[0074][0075]
式中：
[0076][0077]
式中：p为绝缘电阻的电场系数，对此处交联聚乙烯绝缘，取p＝2；α为绝缘电阻的温度系数，1/℃，此处取α＝0.05/℃；rc及ri分别为导体及绝缘半径；θ
c-θs为绝缘温差。
[0078]
电缆在直流配网中运行时可能承受的电压除了直流运行电压之外，还有雷电冲击电压、操作冲击电压、极性反转电压等暂态过电压。而对于在直流电压下运行的电缆来说，
叠加冲击电压已成为影响电缆绝缘的重要因素。
[0079]
根据对
±
10kv直流配电网示范工程的过电压仿真结果，电缆线路的操作过电压最大为30kv左右。而对10kv交流xlpe电缆来说，30kv的操作过电压并不会造成绝缘击穿并有较大裕度，又因为对配电网来说雷电过电压要高于操作过电压，所以本文所设计的方法主要考虑电缆在雷电冲击电压下的最大场强是否小于其脉冲击穿场强。同时根据文献中的规定，对于直流运行下的xlpe绝缘电缆，雷电冲击电压实验应为叠加反极性冲击电压。
[0080]
电缆绝缘层上所叠加的暂态电压，其电场分布与交流电压一致，按介电常数的反比分布。改为直流运行的xlpe电缆正常运行时承载直流工作电压，当直流电压叠加冲击电压，电缆绝缘中的电场分布是两者的综合。直流电压叠加冲击电压时，叠加瞬间的电场e
sr
为：
[0081][0082]
式中：er为直流工作电压的稳态电场，按电阻分布；e
tr
为叠加的冲击电压的暂态电场，按电容分布；vd为直流电缆运行电压；vs为叠加冲击电压后电缆绝缘上的电压。
[0083]
本技术提供了一种具体的实施例以阐述本技术所提供的方法：
[0084]
以10kv交流配电网中广泛使用的典型电缆为例，通过上文所述的xlpe电缆配电线路交改直的运行参数设计方法，计算了交流线路改造后的载流量、直流电压等级及额定传输功率等参数。
[0085]
电缆结构参数
[0086]
根据导体截面积、是否统包、铠装类型及电压等级的不同，xlpe电缆型号多样。本文以应用较多的10kv三芯xlpe绝缘铠装电缆为实例分析对象，电缆具体型号为yjv22—8.7/10—3
×
240mm2。其交流额定运行电压为10kv，线芯半径为9.15mm，截面积为240mm2，xlpe绝缘厚度为4.5mm，采用聚氯乙烯作为护套，镀锌钢带作为铠装，电缆外径约为79.5mm。
[0087]
电缆载流量计算
[0088]
电缆中各材料的热物理参数如表1所示。电缆的敷设环境设置为无日光直射的空气；考虑夏季高温情况，将环境温度设置为40℃；导体的允许长期额定工作温度为70℃；考虑直流双极运行方式，载流导体数设置为2；按照iec 60287标准中给出的公式计算式中的各个热阻。通过公式(2)最终计算得到电缆载流量约为439a，绝缘温差约为5℃。
[0089]
表1电缆所用材料的热物理参数
[0090][0091]
电缆电场强度计算
[0092]
在进行电缆运行电压的设计时，需要参考直流配网电压等级序列选择较低的电压等级作为初值，虽然目前国内外关于直流配网电压等级序列的研究很多，但尚未有统一的标准。本文暂时取直流配网电压等级序列为
±
10kv、
±
20kv和
±
30kv。
[0093]
考虑所选电缆的交流额定电压为10kv，故对其进行运行电压设计时，直流电压等级初值设为
±
10kv。又因为由温度场仿真可知，在70℃下绝缘温差取5℃，所以固定电缆绝缘温差为5℃，改变所加的直流电压幅值，通过公式(3)计算在+10kv的直流电压下电缆的稳态电场强度。电缆绝缘层中的最大场强和平均场强计算结果如图6所示：在10kv的直流电压下，电缆绝缘层中的最大场强约为2.2kv/mm，小于前述的空间电荷积累的电场强度阈值3kv/mm，安全裕度值m为1.3，故电缆能够安全稳定运行。由于计算结果满足式(1)，故增加电缆的电压等级至
±
20kv。由图4可知，当直流电压增加到20kv时，最大场强约为4.5kv/mm，不满足式(1)。因此，对于10kv的交流xlpe电缆，其直流运行电压等级取
±
10kv。
[0094]
按照设计方法，继续对电缆在雷电冲击电压下的电场强度进行计算。对在10kv直流电压下运行的电缆叠加负极性雷电冲击电压，冲击电压幅值取80kv，为直流运行电压的8倍。通过公式(5)计算得到绝缘层上的最大场强约为18.7kv/mm。
[0095]
根据10kv交流xlpe电缆的冲击电压实验的电压峰值为75kv。通过xlpe电缆在交流电压下的电场强度计算公式可知，10kv交流xlpe电缆在加75kv冲击电压时的最大场强约为20kv/mm。又因为交流电缆的绝缘厚度设计考虑了一定安全裕度，所以其在冲击电压下的击穿场强大于20kv/mm。故当电缆叠加80kv负极性冲击电压时，绝缘层上的最大场强计算结果满足式(1)，电缆能够安全稳定运行。而当增大电压等级至20kv时，电缆在幅值为8倍运行电压的雷电冲击下，其绝缘层的最大场强显然不满足式(1)。
[0096]
综上，根据电缆在直流运行电压和冲击电压下的最大场强计算结果，10kv交流xlpe电缆改为双极式直流运行后的运行电压等级取
±
10kv。
[0097]
电缆最大输送功率计算
[0098]
通过以上温度场和电场的分析可知，10kv三芯xlpe交流电缆在双极式直流运行方式下，额定直流电压、电流分别取为
±
10kv、439a，其额定传输功率按p
dc
＝2v
dcidc
计算，约为8.8mw。同时，设三相交流配电线路的额定线电压为10kv，根据所选电缆型号设其载流量为435a，功率因数取0.9，其额定传输功率按计算，约为6.8mw。则10kv三相交流配电线路改造成
±
10kv双极式直流运行方式后的额定输送功率是改造前的1.3倍。又因为直流配网线路损耗小，供电距离大，所以将三相交流配电线路改造成双极式直流运行方式后，其供电能力得到提升。
[0099]
仿真验证与分析环节
[0100]
为了验证上一节中对10kv典型电缆在交改直情况下所得出的运行参数是否准确，使用有限元分析软件ansys对所选的三芯交流xlpe电缆进行温度场和电场耦合仿真。
[0101]
电缆仿真模型建立
[0102]
首先按照电缆结构参数在软件中搭建三芯电缆模型，并按照表1设置电缆模型中对应材料的热物理属性。因为xlpe绝缘的电导率会随温度分布和电场强度的变化而变化，而电导率的变化又会反过来影响电场分布，所以xlpe电缆的直流电场仿真需要进行温度场和电场的耦合仿真。本文所建立模型中的xlpe绝缘的电导率考虑了温度场和电场的影响，由式(5)给出。
[0103]
γ(e,t)＝aexp[-φq/(kbt))]sinh(b|e|)/|e|
ꢀꢀꢀ
(5)
[0104]
式中：γ为电导率，s/m；a为与材料有关的常数，v/(ω
·
m2)；φ为活化能，ev；q为电子电荷量，c；kb为玻尔兹曼常数，j/k；t为材料绝对温度，k；b为电导率对电场的依赖系数，m/v；e为场强，v/m。本文取a＝3.2v/(ω
·
m2)、φ＝0.56ev、b＝2.77
×
10-7m/v。
[0105]
电缆敷设环境设置为空气，温度为40℃，对流换热系数为7.3w/(m2
·
k)。向三芯电缆中的两根缆芯加载直流电流作为热源，并加载
±
10kv直流运行电压，进行电缆的温度场和电场耦合仿真。
[0106]
电缆稳态仿真分析
[0107]
改变电缆中的电流值，观察其运行至稳态时的温度场分布。当电缆加载440a的直流电流，运行达到稳态时的缆芯温度约为70℃，与公式计算结果基本一致，此时电缆的稳态温度分布如图7所示。由图7可知，从导体表面到绝缘表面的温度约降低5℃，与公式计算结果相符。
[0108]
改变导体的允许长期额定工作温度，计算在不同允许运行温度下导体的载流量，计算结果如表2所示。由表2可知通过公式和软件仿真得到的电缆在不同允许运行温度下的载流量基本相同。
[0109]
表2不同允许温度下的载流量计算结果
[0110][0111]
改变电缆上所加的直流电压幅值，电缆在不同直流电压下最大场强和平均场强的仿真结果如表3所示。由表3可知，在10kv的直流电压下，电缆绝缘层中的最大场强约为2.4kv/mm；当直流电压增加到13kv时，最大场强增加到3kv/mm左右；当直流电压增加到20kv时，最大场强增加到4.67kv/mm左右，绝缘层中的最大场强随着直流电压的增加而增大。同时，由图3和表3可知通过公式和软件仿真得到的电缆在不同直流电压下的最大场强值和平均场强值基本一致。
[0112]
表3不同直流运行电压下的场强仿真结果
[0113][0114][0115]
电缆暂态电场仿真分析
[0116]
对在10kv直流电压下运行至稳态的电缆叠加负极性雷电冲击电压。仿真所加的雷
电冲击电压的波前时间设置为1.2μs，幅值分别为80kv～100kv，记录绝缘层上的最大场强。公式计算结果和仿真结果如表4所示。
[0117]
由表4可知，公式计算结果和软件仿真结果基本一致。当电缆叠加反极性冲击电压幅值为85kv时，电缆绝缘层上的最大场强达到20kv/mm。而此时电缆上的电压幅值为75kv，与前述在电缆上单独加载雷电冲击电压的实验结果基本一致。这是因为相对于雷电冲击电压，电缆的直流运行电压较低，所以叠加雷电冲击电压时，直流电压对绝缘层上的电场分布影响很小，电场基本按介电常数的反比分布。
[0118]
表4雷电冲击电压下的最大场强计算结果
[0119][0120]
综合电缆在稳态和暂态下的仿真分析结果可知，上一节中针对10kv三芯xlpe交流典型电缆在双极式直流运行方式下的运行参数计算结果是准确的。
[0121]
基于同一发明构思，本技术实施例还提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置，可以用于实现上述实施例中所描述的方法，如下面实施例所述。由于该xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置解决问题的原理与xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法相似，因此xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置的实施可以参见xlpe电缆双极式直流运行的参数确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0122]
根据本技术的另一个方面，还提供了一种xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置，如图8所示，包括：
[0123]
初值选取单元801，用于根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在所述直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值；
[0124]
最大场强值计算单元802，用于根据所述初值计算直流运行电压下的最大场强值；
[0125]
安全判断单元803，用于根据所述直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值；
[0126]
额定输送功率计算单元804，用于对所述雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
[0127]
在一实施例中，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置还包括：
[0128]
重选初值单元，用于如果没有超过安全裕度，则重新在所述直流配网电压等级序列中选择更高一级的电压等级作为初值并重新判断是否超过安全裕度。
[0129]
在一实施例中，如图9所示，xlpe电缆双极式直流运行的参数确定装置还包括：
[0130]
第一计算单元901，用于根据确定的电缆型号及参数计算电缆载流量和电缆绝缘温差；
[0131]
第二计算单元902，用于根据所述电缆载流量和所述电缆绝缘温差计算所述电缆的额定输送功率。
[0132]
在一实施例中，如图10所示，最大场强值计算单元包括：
[0133]
计算模块1001，用于根据确定的电缆型号、参数以及预设的辐射环境条件对所述电缆载流量和所述电缆绝缘温差进行计算；
[0134]
最大场强值计算模块1002，用于根据所述初值、所述电缆载流量和所述电缆绝缘温差计算获得直流运行电压下的最大场强值。
[0135]
本技术正是通过将交流xlpe电缆配电线路改为双极式直流运行后再进行参数涉及，实现了获得改造后配电线路的载流量、直流电压等级及额定传输功率等重要参数，从而实现了对原有电缆线路的供电能力进行有效利用的技术效果。
[0136]
本技术的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图11，所述电子设备具体包括如下内容：
[0137]
处理器(processor)1101、内存1102、通信接口(communications interface)1103、总线1104和非易失性存储器1105；
[0138]
其中，所述处理器1101、内存1102、通信接口1103通过所述总线1104完成相互间的通信；
[0139]
所述处理器1101用于调用所述内存1102和非易失性存储器1105中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
[0140]
s101：根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值。
[0141]
s102：根据初值计算直流运行电压下的最大场强值。
[0142]
s103：根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值。
[0143]
s104：对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
[0144]
本技术的实施例还提供能够实现上述实施例中的方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
[0145]
s101：根据确定的电缆型号及参数获取直流配网电压等级序列，并在直流配网电压等级序列中选择最低的电压等级作为初值。
[0146]
s102：根据初值计算直流运行电压下的最大场强值。
[0147]
s103：根据直流运行电压下的最大场强值和预设的电场强度限制判断是否超出预设的安全裕度，如果是，则电缆的直流运行电压暂定为上一电压等级，继续计算雷电冲击电压下的最大场强值。
[0148]
s104：对雷电冲击电压下的最大场强值进行安全判断，如果超过安全裕度，则电缆的直流运行电压确定为上一电压等级，并计算电缆的额定输送功率。
[0149]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施
例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。