[发明专利]一种输电线无功损耗的补偿方法及装置

权利要求书

1.一种输电线无功损耗的补偿方法，其特征在于，包括：

计算所述输电线任意一端横截面电磁场强度；

使用空间步进的频域有限差分算法，将所述输电线分割为若干横截面，并以所述任意一端横截面电磁场强度作为参考参数，推导所述输电线其他各个横截面的电磁场强度；

根据所述输电线各横截面的电磁场强度，计算单位体积内的电场能变化率与磁场能变化率并分别进行积分，得到电场能量损耗和磁场能量损耗；

以所述电场能量损耗与磁场能量损耗之和作为输电线的无功损耗，调节输出的无功补偿功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述输电线的三相分别进行无功补偿。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述输出无功补偿功率进行谐波抑制。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节输出的无功补偿功率包括：

增加具有预定裕量的电容或者电感。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电容为可调节电容，所述电感为可调节电感。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预定裕量的计算方法为：

根据所述无功损耗计算需要的电容大小或电感大小；

将所述电容大小或电感大小增大10％至20％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述输电线任意一端横截面的电磁场强度包括：

建立以所述输电线最低点的水平切线为x方向，垂直x方向向上过所述输电线杆塔线路悬挂点为y方向建立二维直角坐标系；

使用所述输电线任意点的弧垂计算方程，得到所述输电线弧垂的计算方法；

建立输电线三维模型，计算所述输电线任意一端横截面的电磁场分布。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间步进的频域有限差分算法包括：

建立广义曲线坐标系；

根据麦克斯韦方程组得到所述曲线坐标系下任一微元的微分方程组；

设定能流方向电磁场分量为0、梯形差分近似格式并对所述曲线坐标的空间进行离散得到电磁场的差分方程；

联立所述差分方程进行递推计算，依次得到所述各横截面的电磁场大小。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立广义曲线坐标系包括：

所述广义曲线坐标为u¹、u²、u³；

基矢e¹、e²、e³的方向分别对应于x方向、y方向和能流方向，其中，以输电线最低点的水平切线为x方向，垂直x方向向上过杆塔线路悬挂点为y方向。

10.一种输电线无功损耗的计算装置，其特征在于，包括：

第一计算单元，用于计算所述输电线任意一端横截面电磁场强度；

第二计算单元，用于使用空间步进的频域有限差分算法，将所述输电线分割为若干横截面，并以所述任意一端横截面电磁场强度作为参考参数，推导所述输电线其他各个横截面的电磁场强度；

第三计算单元，用于根据所述输电线各横截面的电磁场强度，计算单位体积内的电场能变化率与磁场能变化率并分别进行积分，得到电场能量损耗和磁场能量损耗；

补偿单元，用于以所述电场能量损耗与磁场能量损耗之和作为输电线的无功损耗。