(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111572983.2 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 浙江华云电力工程设计咨询有限公 司 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖华 电弄1号一号楼6层、 7层 申请人 浙江大学 (72)发明人 覃喜　周文俊　吕鸣　裘立峰　 陈仲江　杨继平　麻潇波　杨仕友　 (74)专利代理 机构 杭州万合知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 33294 代理人 丁海华　万珠明 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量 快速计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于紧支集径向基函数 的海底电缆载流量快速计算方法， 包括如下步 骤： S1、 获取海缆参数及其取值范围； S2、 构建基 于紧支集径向基函数和电磁 ‑热‑流耦合的自适 应表面响应模型； S3、 利用构建的自适应表面响 应模型快速计算任意海缆参数下的电缆载流量。 本发明可以快速计算出任意电缆参数下的载流 量， 在保证计算结果准确性的同时， 还能大大减 少计算时间， 降低计算成本 。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 114239298 A 2022.03.25 CN 114239298 A 1.基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其特征在于： 包括如下步 骤： S1、 获取海缆 参数及其取值范围； S2、 构建基于紧支集径向基函数和电磁 ‑热‑流耦合的自适应表面响应模型； S3、 利用构建的自适应表面响应模型 快速计算任意海缆 参数下的电缆载流 量。 2.根据权利要求1所述的基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其 特征在于： 所述自适应表面响应模型 的构建是先建立基于紧支集径向基函数 的响应模型， 再将电磁场、 热场和流体场耦合得到多物理场模型， 根据多物理场模 型求解电缆载流量， 最 后结合自适应策略得到符合 误差控制的自适应表面响应模型。 3.根据权利要求2所述的基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其 特征在于： 所述基于紧支集径向基函数的响应模型的建立是： 构造紧支集径向基函数， 其 一般表达式为： 式中， p(r)为某一给定的多 项式， 的具体含义是： 对于k＝0,1,2,3， 具有2k阶连续 导数的φl,k(r))的解析表达式如下： C0∩PDd； C2∩PDd； C4∩PDd； C6∩PDd； 式中： l＝[d/2+k+1]， d为 函数空间维数； 对于任意f(X):Rn→R， 如果已知 其在一系列采样点xi∈RD(i＝1,2, …,N)上的函数值为 fi， 则表面响应模型为： 在上式的的插值公式中再增加导数函数插值项， 即获得基于 紧支集径向基函数的响应 模型： 式中， NB为边界上的采样点数， cj和dk分别为系数， 其中：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114239298 A 2f′k为函数f在边界采样点Xk上对径向变量r的一阶导数值； (φ11)ij＝φ(||Xi‑Xj||)(i,j＝1,2, …,N) (φ12)ij＝φ′(||Xi‑Xj||)(i＝1,2,…,N； j＝1,2, …,NB) (φ21)ij＝φ′(||Xi‑Xj||)(j＝1,2, …,N； i＝1,2,…,NB) (φ22)ij＝φ″(||Xi‑Xj||)(i,j＝1,2, …,NB)。 4.根据权利要求2所述的基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其 特征在于： 在多物理场模型中， 导体中加载电流、 水的流动、 流体中传热、 固体中传热、 电热 耦合的过程采用如下控制方程进行描述: 涡流场的控制方程 为： 在涡流区： 在非涡流区 式中： A为矢量磁 位， V为标量电位， ν 为磁阻率， σ 为电导率， Js为源电流密度； 为矢量微 分算符， 即梯度算子； 温度场控制方程 为： 式中： ρ 为密度， Cp为常压热容， u为速度矢量， k为热导率， Qe为热源单位体积发热功率， q 为热通量密度； 为温度的梯度， J为电流密度矢量， E为电场强度矢量； 流体场满足质量守恒定律、 动量守恒定律和能量守恒定律： 式中： I为单位矩阵， μ为动力粘度， T为 流体材料的温度， F为体积力。 5.根据权利要求4所述的基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其 特征在于： 采用弦截法求解载流量， 即当电缆导体的最高温度达到90摄氏度时， 将这一瞬间 的电流定义为电缆的载流能力； 通过求解温度场计算出相应的导体温度， 采用弦截法计算 电缆载流量， 在迭代计算中， 当|Tk‑90|的数值小于0.01℃时， 认为电缆导体温度稳定在最 高允许温度， 此时流经电缆的电流 为电缆载流 量。 6.根据权利要求2所述的基于紧支集径向基函数的海底电缆载流量快速计算方法， 其权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114239298 A 3