[发明专利]一种高压交流输电线路电晕电能损失预测方法

权利要求书

1.一种高压交流输电线路电晕电能损失预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取导线螺旋模拟电荷；

S2，利用含空间介质异物辉光判据获取导线起晕电荷；

S3，基于步骤S1中获取的导线螺旋模拟电荷与步骤S2中获取的导线起晕电荷，得到发射螺旋模拟电荷；

S4，基于步骤S3得到的发射螺旋电荷，获取发射螺旋电荷迁移复合及运动轨迹；

S5，获取空间介质异物荷电迁移过程；

S6，获取步骤S4中螺旋电荷迁移复合过程及步骤S5中空间介质异物荷电迁移过程在空间运动消耗能量，即为电晕电能损耗。

2.根据权利要求1所述的高压交流输电线路电晕电能损失预测方法，其特征在于，所述步骤S1，获取导线螺旋模拟电荷，具体包括：

其中，

式中，x、y、z分别为直角坐标系下导线螺旋模拟电荷三个分量数据，L_p为螺距，θ为旋转角，δ₀弧垂点应力，γ为单位长重力截面比，l_h为档距水平，h为垂直间距，r₀为子导线半径；

E_x＝E_x1cosδcosβ+E_y1sinβ+E_z1sinδcosβ (8)

E_y＝E_x1cosδsinβ+E_y1cosβ+E_z1sinδsinβ (9)

E_z＝E_x1sinδ+E_z1cosδ (10)

其中，E_x1为导线螺旋电荷产生的电场强度，E_y1为空间螺旋电荷产生的电场强度，E_z1为镜像螺旋电荷产生的电场强度，B(1)为矩阵[B]的第一行元素，B(2)为矩阵[B]的第二行元素，B(3)为矩阵[B]的第三行元素，U为导线施加电压，E_x、E_y、E_z为考虑坐标变换后实际空间坐标点直角坐标系下三个电场分量值，δ为螺旋电荷与xoy夹角，β为螺旋电荷与xoz夹角，ε₀为真空介电常数；

则导线螺旋模拟电荷数Q_cond，r为：

3.根据权利要求2所述的高压交流输电线路电晕电能损失预测方法，其特征在于，所述步骤S2，利用含空间介质异物辉光判据获取导线起晕电荷，具体包括：

其中，N_eph为初始电子崩释放的光子在阴极表面激发电子总数，γ_ph为钢芯铝导线表面光电子发射系数，d为导线至介质颗粒间距，r、ξ为虚拟积分变量，α为碰撞电离系数，η为电子吸附系数，g为光子几何吸收函数面积因子，μ为光子在空气中的吸收系数；

当N_eph≥1时判定含空间介质异物辉光放电自持，此时采用式(13)计算分裂导线起晕场强：

其中，E_c为分裂导线起晕场强，m为考虑气象因素的粗糙系数，δ′为空气相对密度值，n为分裂数；

基于分裂导线起晕场强，计算导线起晕电荷：

Q_c,r＝ε₀E_c (14)

其中，ε₀为真空介电常数，Q_c,r为导线起晕电荷。

4.根据权利要求3所述的高压交流输电线路电晕电能损失预测方法，其特征在于，所述步骤S3中，基于步骤S1中获取的导线螺旋模拟电荷与步骤S2中获取的导线起晕电荷，得到发射螺旋模拟电荷Q_s,r，具体包括：

Q_s，r＝Q_cond，r-Q_c，r (15)。