[发明专利]一种降低高压直流分裂导线表面电场的导线配置方法及系统

说明书

本发明公开了一种降低高压直流分裂导线表面电场的导线配置方法，所述方法包括：确定高压直流分裂导线中子导线的根数以及所述子导线的排列方式；选择所述分裂导线中表面场强最大的子导线和与之对称的子导线做为更大截面的子导线；预设所述更大截面的子导线的基础半径，并逐步增加所述基础半径，获取多个更大截面的子导线的半径；根据所述多个大截面的子导线的半径，建立对应的双极导线模拟线路的物理模型；根据所述物理模型，计算所述分裂导线中子导线最大表面场强的最大值和和最小值；计算所述分裂导线中最大表面场强的最大值与最小值的比值，所述比值最小时对应的所述更大截面的子导线的半径，做为所述子导线中配置的更大截面的子导线的半径。

技术领域

本发明涉及高压直流输电线技术领域，更具体地，一种降低高压直流分裂导线表面电场的导线配置方法及系统。

背景技术

为满足我国远距离大容量输电需要，国家电网公司研究并建成了向家坝－上海、锦屏－苏南、哈密－郑州等多条±800kV特高压直流输电工程，高压直流输电时分裂导线表面一般存在弱电晕，当发生电晕放电时，会产生可听噪声、无线电干扰、合成电场和离子流等，对周边环境造成不良影响，因此输电电压等级的提高对电晕效应控制提出了更高的技术要求。影响导线电晕放电的最主要因素是导线表面场强，高压直流输电通常采用分裂导线来降低导线表面场强。电晕损耗是导线在电晕放电过程中产生的能量损耗，在建设资源节约型社会的今天，研究输电线路的导线表面场强对改进特高压输电线路导线配置具有重要意义。

现有技术常规高压直流输电导线各子导线是同型号同截面的，子导线之间的间距相等，各子导线空间位置不同导致对地电容及导线间电容不同，加之各子导线间的相互作用，导致每根子导线的表面场强大小各不相同分布不均，更靠近另一极导线且偏下位置的子导线的表面场强最大，其他子导线的表面场强较小；各子导线的表面场强分布不均。目前国内外大多通过增加导线分裂根数、增大全部子导线截面的办法来减小导线表面场强来实现降低高压直流线路的合成电场、无线电干扰和可听噪声水平。现在技术的导线配置方法，在一些不需要全部采用大导线就能满足环保要求的地区，由于使用了大截面的子导线，因此提高了设置分裂导线的材料成本，对线路塔的承重能力的要求也较高，同时并未解决子导线的表面场强分布不均的问题。

因此，需要一种技术，通过对高压直流分裂导线中子导线的配置，降低大截面的子导线的材料成本，同时解决子导线的表面场强分布不均匀的问题。

发明内容

本申请提供了一种降低高压直流分裂导线表面电场的导线配置方法，以解决如何对高压直流分裂导线中子导线的配置问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种低高压直流分裂导线表面电场的导线配置方法，所述方法包括：

确定高压直流分裂导线中子导线的根数以及所述子导线的排列方式；

选择所述分裂导线中表面场强最大的子导线和与之对称的子导线做为更大截面的子导线；

预设所述更大截面的子导线的基础半径，并逐步增加所述基础半径，获取多个更大截面的子导线的半径；

根据所述多个更大截面的子导线的半径，建立对应的双极导线模拟线路的物理模型；

根据所述物理模型，计算所述分裂导线中子导线最大表面场强的最大值和最小值；

计算所述分裂导线中子导线最大表面场强的最大值与最小值的比值，所述比值最小时对应的所述更大截面的子导线的半径，做为所述子导线中配置的更大截面的子导线的半径。

优选地，所述子导线中部分子导线为更大截面的子导线，所述更大截面的子导线的排列方式为对称分布。

优选地，所述计算所述每根子导线的最大表面场强和最小表面场强的方法包括：逐次镜像法、有限元法或模拟电荷法、近似公式法。