特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，包括如下步驟：S1.建立包括線路坐標(biāo)參數(shù)、地形參數(shù)的合成電場(chǎng)計(jì)算模型；S2.在輸電導(dǎo)線表面任意設(shè)定一點(diǎn)，并確定從該點(diǎn)出發(fā)的電力線；S3.設(shè)定輸電導(dǎo)線表面的電荷密度初值，并求出從輸電導(dǎo)線表面起且沿電力線的空間各點(diǎn)的電荷密度和標(biāo)量函數(shù)；S4.根據(jù)求得的電荷密度和標(biāo)量函數(shù)計(jì)算合成電場(chǎng)；本發(fā)明基于Deutecsh假設(shè)原理并結(jié)合模擬電荷法，在計(jì)算過程中將起伏地形的因素引入，能夠大大提高對(duì)合成電場(chǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，從而提高對(duì)高壓直流輸電線路的電磁環(huán)境評(píng)估的準(zhǔn)確性，而且還能夠避免傳統(tǒng)算法中將地形因素引入時(shí)計(jì)算難度增大、計(jì)算量增大的情況。
【專利說明】特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種合成電場(chǎng)的計(jì)算方法，尤其涉及一種特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，在遠(yuǎn)距離、大容量輸電和電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)的特高壓直流輸電技術(shù)得到了快速發(fā)站，而特高壓直流輸電線路的帶來的電磁環(huán)境問題受到了人們的關(guān)注，尤其是表征特高壓直流輸電線路電磁環(huán)境的重要參數(shù)之一的合成電場(chǎng)。
[0003]目前有關(guān)高壓直流輸電線路合成電場(chǎng)的計(jì)算主要采用經(jīng)驗(yàn)公式法、Deutsch假設(shè)的數(shù)值計(jì)算方法以及其他數(shù)值計(jì)算方法，但是在上述算法中都是假定高壓直流輸電線路所經(jīng)過的區(qū)域的地面為平地，地面情況單一，忽略地形起伏對(duì)合成電場(chǎng)的影響，但是實(shí)際輸電線路所經(jīng)過的區(qū)域的地面情況時(shí)復(fù)雜的，即地面總是起伏不定的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量以及傳統(tǒng)算法所計(jì)算出的理論值比較，起伏的地面對(duì)高壓直流輸電線路的合成電場(chǎng)影響較大，即是說傳統(tǒng)算法中所得出的合成電場(chǎng)與實(shí)際測(cè)量的存在較大偏差，表明傳統(tǒng)算法忽略地面對(duì)合成電場(chǎng)計(jì)算的準(zhǔn)確具有嚴(yán)重的影響，從而影響電磁環(huán)境評(píng)估的準(zhǔn)確性，然而，在傳統(tǒng)算法中，如將地形因素考慮其中，將大大增加計(jì)算難度以及計(jì)算量，并導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性受到嚴(yán)重影響。
[0004]因此，需要提出一種新的算法，能夠?qū)⑤旊娋€路所經(jīng)過區(qū)域的地面情況均考慮到計(jì)算因素中，提高合成電場(chǎng)計(jì)算的精確度，從而提高對(duì)輸電線路的電磁環(huán)境評(píng)估的準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，能夠?qū)⑤旊娋€路所經(jīng)過區(qū)域的地面情況均考慮到計(jì)算因素中，提高合成電場(chǎng)計(jì)算的精確度，從而提高對(duì)輸電線路的電磁環(huán)境評(píng)估的準(zhǔn)確性。
[0006]本發(fā)明提供的一種特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，包括如下步驟:
[0007]S1.建立包括線路坐標(biāo)參數(shù)、地形參數(shù)的合成電場(chǎng)計(jì)算模型；
[0008]S2.在輸電導(dǎo)線表面任意設(shè)定一點(diǎn)，并確定從該點(diǎn)出發(fā)的電力線；
[0009]S3.設(shè)定輸電導(dǎo)線表面的電荷密度初值，并求出從輸電導(dǎo)線表面起且沿電力線的空間各點(diǎn)的電荷密度和標(biāo)量函數(shù)；
[0010]S4.根據(jù)求得的電荷密度對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱電場(chǎng)和標(biāo)量函數(shù)計(jì)算合成電場(chǎng)。
[0011]進(jìn)一步，步驟S2中，由改進(jìn)模擬電荷法確定從設(shè)定點(diǎn)出發(fā)的電力線，具體步驟如下:
[0012]S21.選定鏡像地面，并假定鏡像地面延伸至起伏地面內(nèi)；
[0013]S22.在導(dǎo)線和起伏地面設(shè)置模擬電荷以及與模擬電荷相對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)，使起伏地面的電位為O ;
[0014]S23.根據(jù)疊加原理，構(gòu)建模擬電荷方程組，并根據(jù)模擬電荷的方程組求解模擬電
荷的大小，其中，模擬電荷方程組為
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，其特征在于:包括如下步驟: S1.建立包括線路坐標(biāo)參數(shù)、地形參數(shù)的合成電場(chǎng)計(jì)算模型； S2.在輸電導(dǎo)線表面任意設(shè)定一點(diǎn)，并確定從該點(diǎn)出發(fā)的電力線； S3.設(shè)定輸電導(dǎo)線表面的電荷密度初值，并求出從輸電導(dǎo)線表面起且沿電力線的空間各點(diǎn)的電荷密度和標(biāo)量函數(shù)； S4.根據(jù)求得的電荷密度對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱電場(chǎng)和標(biāo)量函數(shù)計(jì)算合成電場(chǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，其特征在于:步驟S2中，由改進(jìn)模擬電荷法確定從設(shè)定點(diǎn)出發(fā)的電力線，具體步驟如下: S21.選定鏡像地面，并假定鏡像地面延伸至起伏地面內(nèi)； S22.在導(dǎo)線和起伏地面設(shè)置模擬電荷以及與模擬電荷相對(duì)應(yīng)的匹配點(diǎn)，使起伏地面的電位為O ; S23.根據(jù)疊加原理，構(gòu)建模擬電荷方程組，并根據(jù)模擬電荷的方程組求解模擬電荷的大小，其中，模擬電荷方程組為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，其特征在于:步驟S3中,輸電導(dǎo)線的電荷密度初值為輸電導(dǎo)線表面設(shè)定的一點(diǎn)的兩個(gè)電荷密度初值，即:正極導(dǎo)線表面取 P biaoml.2 P m，P biaom2+ 3 P m， 負(fù)極導(dǎo)線表面取
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，其特征在于:步驟S3中，從輸電導(dǎo)線表面起且沿電力線的空間各點(diǎn)的電荷密度和標(biāo)量函數(shù)通過如下步驟計(jì)算: s31.由改進(jìn)模擬電荷法求出各子輸電導(dǎo)線表面最大場(chǎng)強(qiáng)的平均值Etl,由Peek公式求出分裂導(dǎo)線的等效起暈場(chǎng)強(qiáng)E,，則輸電導(dǎo)線表面的標(biāo)量函數(shù)為Abia。= |E0/Eq| ； s32.由公式
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的特高壓直流輸電線路跨越復(fù)雜地形時(shí)的合成電場(chǎng)計(jì)算方法，其特征在于:步驟S4中，根據(jù)輸電導(dǎo)線的電荷密度真實(shí)值Pmtl3對(duì)應(yīng)的空間各點(diǎn)的A和E，由公式Es = AE計(jì)算復(fù)雜地形附近的合成電場(chǎng)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103984876SQ201410258539
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】鄒岸新, 徐祿文, 伏進(jìn), 宮林 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)重慶市電力公司電力科學(xué)研究院