[发明专利]基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法及系统

权利要求书

1.一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，其特征在于，包括：

构建与分裂导线理论模型对应的分裂导线仿真模型；

对所述分裂导线仿真模型进行仿真计算，得到不同几何特征参数下所述分裂导线的等值半径；其中，所述几何特征参数包括分裂间距和子导线截面半径；

对仿真获得的不同分裂间距和不同子导线截面半径与相应的等值半径数据结果以多项式的方式进行拟合，得到分裂导线等值半径多项式的公式系数，具体包括：

通过最小二乘法对仿真获得的不同分裂间距、不同子导线截面半径与相应的等值半径数据结果以多项式的方式进行拟合，得到所述分裂导线等值半径多项式的公式系数；

所述多项式如下式(4)所示：

式中，p₀₀，p₁₀，p₀₁，p₂₀，p₁₁，p₀₂，p₃₀，p₂₁，p₁₂，p₀₃，p₄₀，p₃₁，p₂₂，p₁₃，p₀₄，p₅₀，p₄₁，p₃₂，p₂₃，p₁₄，p₀₅为公式系数；D为导线分裂间距，单位为m；d为子导线截面直径，单位为m；R_eq(d,D)为分裂导线等值半径，单位为m；

根据所述公式系数得到分裂导线等值半径与导线分裂间距和子导线截面直径的关系式，并根据所述关系式计算所设计电力架空输电线路相应分裂导线对应等值半径，具体包括：

将公式系数代入式(4)中，得到分裂导线等值半径与导线分裂间距和子导线截面直径的关系式；

通过所述关系式计算所设计电力架空输电线路相应分裂导线的分裂间距和子导线截面直径下的分裂导线等值半径；

根据所述分裂导线等值半径得到所设计电力架空输电线路相应分裂导线对地电容，以进行电力架空输电线路设计。

2.如权利要求1所述的一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，其特征在于，所述分裂导线理论模型，包括：无限长的圆柱体，以及位于所述圆柱体中的无限长的分裂导线；

其中，所述分裂导线的几何中心线与圆柱体几何中心线重合；所述分裂导线的各子导线均为理想导体，并处于高电位；所述圆柱体内部除分裂导线占据空间外的其余空间为真空状态，所述其余空间的电介质常数与自由空间电介质常数相同；所述圆柱体外侧表面为等电位面并处于零电位。

3.如权利要求2所述的一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，其特征在于，对所述分裂导线仿真模型进行仿真计算，得到不同几何特征参数下所述分裂导线的等值半径，具体包括：

通过仿真分裂导线表面积聚的电荷量与所述仿真分裂导线到仿真圆柱体侧面电位差的比值计算单位长度的电容量；

当所述仿真分裂导线的分裂数为1，即为单根导线的情况下，将所述分裂导线理论模型视为无限长的同轴圆柱形电容器，所述分裂导线理论模型的电容量计算公式如下式(1)所示：

式中，C为单根导线与圆柱体侧面构成的无限长同轴圆柱形电容器单位长度的电容量，单位为F/m；ε₀为自由空间电介质常数，且ε₀＝8.85×10^-12F/m；L为所述同轴圆柱形电容器的长度；R₁、R₂分别为内部、外部圆柱截面半径。