在传统电网运行中,输电线路的最大输送能力通常按照相对保守的标准设定。但实际上,线路能够承载多少电流,与气温、风速、日照等环境条件密切相关。英国正在推广的一项新技术,正是利用这一特点,通过实时监测线路状态,让现有输电线路在安全范围内输送更多电力。这项技术名为动态线路额定容量技术(Dynamic Line Rating,简称DLR)。与传统输电线路采用固定容量限值不同,DLR能够根据导线温度、环境温度、风速、风向及线路弧垂等参数,动态计算线路当前可以安全承载的最大电流,从而提高输电通道的利用效率。
输电线路为什么需要动态调整容量?主要原因在于导线的散热能力会随着天气变化。当输电电流增大时,导线会因电阻产生热量,温度升高后可能出现伸长和弧垂增加等现象,影响线路与地面及周边设施之间的安全距离。因此,电网运营商通常会根据较为不利的气象条件设定线路输电上限。但在实际运行中,线路并不总是处于最不利的环境条件。例如,气温较低、风速较大时,导线散热条件更好,可以承载更大的电流;而在高温、无风天气下,导线散热能力下降,安全输电容量也会相应降低。传统固定容量管理方式难以充分反映这些实时变化,部分线路因此存在一定的输电潜力未被利用。
DLR技术则通过安装在线传感器,持续采集导线温度、弧垂及周边气象数据,再结合导线热平衡模型和计算软件,实时评估线路运行能力。计算结果可以传输至电网调度系统,为输电计划制定和线路潮流调整提供依据。目前,英国已经开始将这项技术应用于实际输电网络。2026年9月,英国苏格兰输电运营商SSEN Transmission宣布,其Beauly至Dounreay线路动态额定容量项目正式投入运行,覆盖300多公里架空输电线路。这也是苏格兰北部输电网络首次正式启用动态线路额定容量技术。
该项目通过在线监测设备采集线路运行及环境数据,并利用专业软件计算实时输电限值,将相关信息提供给英国国家能源系统运营商(NESO),辅助其开展电网调度。苏格兰拥有丰富的风电资源,但部分地区新能源发电与电网输送能力之间存在不匹配。当风电出力较大而输电通道容量不足时,部分风电场需要降低发电功率。动态线路额定容量技术能够在不大规模改造既有线路的情况下,适当释放现有输电通道的潜力。英国国家电网、SSEN和苏格兰电力公司目前均在推进这项技术的应用。根据英国《泰晤士报》2026年10月25日的报道,动态线路额定容量技术平均可使输电线路的输送能力提高约8%。英国国家能源系统运营商估计,该技术在2025—2026财年帮助节省了约3600万英镑的电网阻塞成本,并预计2026—2027财年节省约5500万英镑。其中,英国国家电网已在超过275公里的线路上安装相关技术,并计划进一步扩展至585公里线路,预计大部分工作将在2028年前完成。
值得注意的是,动态线路额定容量技术并不是简单地提高线路运行电流,而是通过实时监测和动态计算,在满足导线温度、弧垂及安全距离等约束的前提下,充分利用线路的剩余输电能力。其实际增容效果会受到线路结构、气象条件和运行方式等因素影响,并非所有线路都能实现8%的提升。对于新能源占比较高的地区,这项技术具有一定的应用价值。风电资源丰富的区域往往也是风速较大的区域,而较强的风力能够改善架空导线的散热条件。在部分时段,风电出力增加与输电线路可用容量提升可能同时发生,有助于缓解新能源发电与电网输送能力之间的矛盾。
不过,动态线路额定容量技术不能完全替代新建输电线路。对于长期存在输电瓶颈的区域,仍需要通过新建线路、扩建变电站等方式增加电网输送能力。它更适合作为传统电网扩容的补充手段,通过传感器、数据分析和智能调度,让既有输电设施得到更加充分的利用。从固定容量管理到实时动态计算,输电线路的运行方式正在发生变化。一项看似简单的传感器技术,正在让电网运营商更加准确地掌握线路的实际运行能力,也为提高输电效率、减少新能源限发提供了新的技术路径。
参考资料:
1.SSEN Transmission,2026年9月23日,New technology helps unlock more capacity on north of Scotland electricity network
2.The Times,2026年10月25日,Sensors will help reduce wind turbine switch off costs
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