[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

说明书

本发明公开了一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，包括：构建与分裂导线理论模型对应的分裂导线仿真模型；仿真得到不同几何特征参数下仿真分裂导线的等值半径；对仿真获得的几何特征参数与相应的等值半径数据结果进行拟合，得到分裂导线等值半径多项式的公式系数，从而得到分裂导线等值半径的关系式；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；根据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。本发明公开的基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，能够提高分裂导线的等值半径的精确性，从而提高电力架空输电线路设计质量。本发明还公开了一种系统和存储介质。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法、系统及存储介质。

背景技术

在电力系统中，导线是架空输电线路的重要组成部分，其功能在于承载电力电流，从而使得电力能量按照特定方向传输。当输电线路电压等级较高，输送容量较大的情况下，为了降低导线表面电场强度，提高线路载流能力，采用几根子导线等间隔按照一定规律排列构成分裂导线。输电线路分裂导线的等值半径是针对分裂导线计算对地电容的一个中间变量，其作用在于更加方便精确的计算出分裂导线的对地电容，而导线对地电容是电力架空输电线路的一个重要的设计参数。因此，获取精确的等值半径对电力架空输电线路设计质量具有十分重要的作用。

目前，电力行业标准DL/T691-1999《高压架空送电线路无线电干扰计算方法》中给出了多分裂导线等值半径计算公式，通过分裂导线的半径、子导线半径和分裂导线根数计算分裂导线等值半径。本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中的分裂导线等值半径计算方法的计算结果与实际测量结果相比误差较大。

发明内容

本发明提供一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，能够提高分裂导线的等值半径的精确性，从而提高电力架空输电线路设计质量。

本发明实施例提供了一种基于分裂导线等值半径的架空输电线路设计方法，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，得到所述分裂导线仿真模型中不同几何特征参数下仿真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；

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；

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。

作为上述方案的改进，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。

作为上述方案的改进，对所述分裂导线仿真模型进行仿真计算，得到所述分裂导线仿真模型中不同几何特征参数下仿真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所述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：