[发明专利]一种基于离子流密度计算导线起晕场强的方法及系统

说明书

本申请公开了一种基于离子流密度计算导线起晕场强的方法及系统。其中，该方法包括：在试验线段上架设导线，对所述导线施加直流电压，在线路下方地面特定位置处布置离子流密度测量仪，利用所述离子流密度测量仪测量地面处的离子流密度J1；记录不同电压下的离子流密度J1，当离子流密度J1大于预定数值时，将相应的电压确定为视在起晕电压U1；根据所述视在起晕电压U1确定特定电压，测量所述特定电压下的地面特定位置处的离子流密度J2；测量空气中的离子迁移率；根据地面特定位置处的离子流密度J2以及所述离子迁移率，通过迭代计算确定导线表面起晕场强。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种基于离子流密度计算导线起晕场强的方法及系统。

背景技术

随着特高压直流输电技术的快速发展，特高压直流输电线路经过居民区的情况将越来越多，同时，随时公众环保意识的提高，电磁环境控制变得愈发重要。离子流密度是电磁环境中的一项重要因子，直流导体发生电晕时，导体表面空气电离产生的离子在电场力的作用下，向空间运动形成离子流。地面单位面积截获的离子流称为离子流密度，单位为nA/m²。我国电力行业标准DL/T1088-2008《±800kV特高压直流线路电磁环境参数限值》中规定，线路下方的离子流密度限值为100nA/m²。在线路设计和建设中，为了保证沿线居民身体健康，需要将输电线路下方的离子流密度控制在合理范围之内。直流线路的离子流是导线电晕放电的一种表现形式，因此，导线起晕场强预测的准确与否，对直流线路线下地面处的离子流密度预测具有重要意义。

目前在预测导线的起晕场强方面，国内外普遍使用Peek公式，但Peek公式的得出是通过试验得到的，试验时采用的是光滑圆柱导线，但由于实际输电线路的导线一般采用钢芯铝绞线，而钢芯铝绞线导线的起晕场强往往比光滑导线的起晕场强低的多，因此Peek公式不能直接应用于钢芯铝绞线的表面起晕场强预测，需要进行一定的修正。在这方面，国内外研究人员对实际输电线路采用的钢芯铝绞线开展了大量的起晕场强试验研究，但由于采用的试验方法和判据多种多样，如目测法、紫外光子计数法、电晕脉冲法以及电流—电压曲线拟合法等，导致不同研究方法得到的导体起晕场强并不相同。同时，以上的研究都没有将起晕场强与离子流密度作为一个统一的整体开展研究，因此得到的导线起晕场强与离子流密度计算中所使用的起晕场强差距较大。

针对上述的现有技术中存在的通过试验导致不同研究方法得到的导体起晕场强并不相同，这些不同的研究方法也没有将起晕场强与离子流密度作为一个统一的整体开展研究，因此得到的导线起晕场强与离子流密度计算中所使用的起晕场强差距较大的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开的实施例提供了一种基于离子流密度计算导线起晕场强的方法及系统，以至少解决现有技术中存在的通过试验导致不同研究方法得到的导体起晕场强并不相同，这些不同的研究方法也没有将起晕场强与离子流密度作为一个统一的整体开展研究，因此得到的导线起晕场强与离子流密度计算中所使用的起晕场强差距较大的技术问题。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种基于离子流密度计算导线起晕场强的方法，包括：在试验线段上架设导线，对所述导线施加直流电压，在线路下方地面特定位置处布置离子流密度测量仪，利用所述离子流密度测量仪测量地面处的离子流密度J1；记录不同电压下的离子流密度J1，当离子流密度J1大于预定数值时，将相应的电压确定为视在起晕电压U1；根据所述视在起晕电压U1确定特定电压，测量所述特定电压下的地面特定位置处的离子流密度J2；测量空气中的离子迁移率；根据地面特定位置处的离子流密度J2以及所述离子迁移率，通过迭代计算确定导线表面起晕场强。