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近年来，随着我国经济持续快速增长，社会用电量迅猛增加。部分线路因受现有输电线路技术规程的限制，制约了系统内传输容量的增长。建设新的线路耗资巨大，建设周期长，并且在用电紧张的地区开辟新的线路走廊难度较大。大幅提高现有线路输送容量已成为电力部门的迫切要求，也是提高电网经济可靠运行的需要。本文基于热平衡方程建立了动态增容的数学模型，为动态增容过程中的电网的安全可靠运行提供重要依据。
利用导线的基本方程与导线热平衡方程推导出输电线路弧垂在潮流变化时的理论计算方法，建立基本的数学模型，开发了基于线路微气象及线路张力的线路动态增容软件，该软件能根据采集的实时线路微气象数据就能计算出线路的实时载流量。架空导线架在杆塔两端，在重力的作用下导线会存在弧垂。在输电容量一样的情况下，弧垂越大，地面电磁场越大，就有可能对地面的人或动物产生威胁，因此，在动态增容过程需要计算导线的弧垂。本论文通过对导线建立悬线模型，推到了导线弧垂与自身载荷、风速、导线温度的函数关系，并用MATLAB和ETAP语言编写了算法程序，开发了高压架空导线动态增容导线弧垂的计算模块。
地面安全威胁的本质原因是地面电磁场强度，导线表面电场强度超过一定值就会发生电晕放电。电晕放电不但显著增大导线的发热引起导线温度的升高，而且有噪声污染并影响无线通信。导线间的电场强度超过一定值时甚至会引起相间短路。基于此，本论文通过多段模拟电荷法计算分析了导线表面的电磁场、导线间的电磁场分布、不同杆塔的电磁场分布、地面电场磁场的分布，通过MATLAB语言编写的程序开发了电磁场的计算模块，加入到动态增容软件中，在动态增容过程中能随时查看上述的电磁场。将开发的动态增容软件应用于湖南省电网某一500kV线路的动态增容中，线路能增容10％～30％之间，软件计算的弧垂及电磁场与实测值非常吻合。
论文的研究表明，本文提出的基于微气象信息的导线弧垂计算方法及基于模拟电荷法的地面电场计算方法可应用于高压输电线路动态增容过程中的理论计算。编制的动态增容软件可用于预测系统的隐性传输容量，为系统调度人员提供参考。