[发明专利]基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法

权利要求书

1.一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，包括如下步骤：

步骤1：建立坐标系，根据直流输电线路线路位置关系，对分裂导线的每个子导线内部设置n个模拟电荷Q_j(j＝1，2，…，n)；

步骤2：在每极的每个子导线给定边界上，设定与模拟电荷数相同数量的匹配点；各子导线电极表面匹配点与对应的模拟电荷点连线垂直电极表面；

步骤3：由模拟电荷点和匹配点位置、电位信息，建立线性代数方程组由即可得到每个子导线内部的模拟电荷量，其中，Q为电荷矩阵，P为电位系数矩阵，为电位矩阵；

步骤4：在每个子导线给定边界上，另设定与匹配点数相同数量的校验点，用求得的每个子导线内部的模拟电荷量对每个校验点进行电位校验，将各个校验点的电位值与给定的已知电位值U_k(k＝1，2，…，n)比较，预先设定计算误差为Δ，如果则各个子导线上模拟电荷的电荷值有效，否则应对模拟电荷的数量、位置进行调整，重新进行步骤2-4，直到模拟电荷量满足精度要求为止；设模拟电荷点到子导线电极表面的垂直距离为a，对应子导线电极表面匹配点左右相邻两个匹配点之间的距离为b，二者之间的比值a/b取0.2-1.5；

步骤5：用满足精度要求的模拟电荷量，根据公式和即可求得空间任意一点的电场强度，包括每个子导线表面的电场强度，其中U为场点的电位值，Q为模拟电荷的电荷量，ε为介电常数，r₀为模拟电荷的镜像电荷到场点的距离，r为模拟电荷到场点的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，其特征在于：各子导线电极表面匹配点位置宜正对模拟电荷点。

3.根据权利要求1所述的一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，其特征在于，比值a/b取值0.75。

4.根据权利要求1所述的一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，其特征在于，电位校验点选在两个相邻的电位匹配点中间。

5.根据权利要求1所述的一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，其特征在于，在求得各个子导线表面电场强度后，得到最大电场强度E_{max_pi}，求其平均数作为导线表面的最大电场强度。