[发明专利]工频电场强度计算方法、系统及工频电场屏蔽装置

权利要求书

1.一种工频电场强度计算方法，其特征在于，包括：

设置多个模拟电荷以及与所述模拟电荷同等数量的匹配点；

基于多个所述模拟电荷和匹配点计算电位系数矩阵；

根据所述电位系数矩阵构建模拟电荷方程组，并通过模拟电荷方程组求解模拟电荷量值；

基于所述模拟电荷量值计算检验点的电位，并使用天牛须算法优化模拟电荷位置，重复计算检验点的电位，得到电位误差，直至电位误差小于预定值或者达到最大迭代次数；

根据优化后的模拟电荷求解场点工频电场强度。

2.根据权利要求1所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，所述根据优化后的模拟电荷求解场点工频电场强度，还包括：根据所述检验点的电位计算场点场强系数，再根据所述场点场强系数求解场点工频电场强度。

3.根据权利要求2所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，基于所述模拟电荷量值计算检验点的电位，并使用天牛须算法优化模拟电荷位置，重复计算检验点的电位，得到电位误差，直至电位误差小于预定值或者达到最大迭代次数，还包括：

基于所述模拟电荷量值计算检验点的电位；

判断电位误差与预定值之间大小：当电位误差不小于预定值时使用天牛须算法优化模拟电荷位置，重新计算模拟电荷量值，再计算检验点的电位，当电位误差小于预定值时进行下一步计算。

4.根据权利要求3所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，基于所述模拟电荷量值计算检验点的电位，并使用天牛须算法优化模拟电荷位置，重复计算检验点的电位，得到电位误差，直至电位误差小于预定值或者达到最大迭代次数，还包括：

初始化线电荷坐标作为初始个体，将使用天牛须算法优化的模拟电荷位置定义为天牛，且所述天牛具有方向不同的左须和右须；

根据初始个体计算电位误差；

初始化天牛移动速度及步长，并计算天牛左须及右须电位误差；

判断天牛前进方向并更新其位置，根据更新后的位置计算新天牛的电位误差；

重复迭代直至达到最大迭代次数。

5.根据权利要求4所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，所述重复迭代直至达到最大迭代次数，还包括：

在未达到最大迭代次数时，更新天牛的步长以及左须和右须间的距离，然后重新计算天牛左须及右须间电位误差；

直到达到最大迭代次数后迭代结束。

6.根据权利要求5所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，所述重复迭代直至达到最大迭代次数，还包括：随着迭代次数增加，步长由大减小。

7.根据权利要求1～6任一项所述的工频电场强度计算方法，其特征在于，通过单相导线模型和/或三相导线模型和/或户内变电站和/或变压器室验证工频电场强度。

8.一种工频电场强度计算系统，其特征在于，包括：

模拟单元，用于设置多个模拟电荷以及与所述模拟电荷同等数量的匹配点；

矩阵计算单元，用于基于多个所述模拟电荷和匹配点计算电位系数矩阵；

模拟单元，用于根据所述电位系数矩阵构建模拟电荷方程组并通过模拟电荷方程组求解模拟电荷量值；

判断单元，用于基于所述模拟电荷量值计算检验点的电位，并使用天牛须算法优化模拟电荷位置，重复计算检验点的电位，得到电位误差，直至电位误差小于预定值或者达到最大迭代次数；

强度计算单元，用于根据所述检验点的电位计算场点场强系数再根据所述场点场强系数求解场点工频电场强度。

9.根据权利要求8所述的工频电场强度计算系统，其特征在于，还包括验证单元，用于对计算的工频电场强度结果进行验证。

10.一种工频电场屏蔽装置，其特征在于，包括：

多个支撑杆，多个所述支撑杆沿输电线路方向依次设置，所述支撑杆固定设置在地面上；

钢质框架，设置在每个所述支撑杆的顶部；

相邻两个钢质框架间通过屏蔽线连接，所述屏蔽线位于输电线路的下方，使用权利要求1～7任一项所述工频电场强度计算方法计算输电线路下方距离地面预设高度位置的工频电场强度，并根据计算的工频电场强度设置屏蔽线数量和钢质框架的尺寸；

钢质横担，所述钢质横担设置在钢质框架上，所述屏蔽线固定在钢质横担上。