[发明专利]一种获得高压直流输电分裂型线的地面合成电场的方法及装置

摘要

本发明公开了一种获得高压直流输电分裂型线的地面合成电场的方法及装置，根据分裂型线的物理特性建立求解标称电场与表面电场的优化模拟电荷计算模型，求得标称电场、标称电位与表面电场；根据导线电晕放电的自持条件，计算分裂型线的表面粗糙系数与钢芯铝绞线的表面粗糙系数之比，代入皮克公式求得起晕场强。通过数值分析中的割线法迭代求解出空间电荷密度值、标量函数的最终值，将标量函数的最终值与求得的标称电场相乘后得到地面合成电场。本发明具有建模容易、运算方便、精度高、适用范围广等特点，可用于特高压输电、工程电磁场等技术领域。

主权项

1.一种获得高压直流输电分裂型线的地面合成电场的方法，其特征在于，所述方法包括：根据所述分裂型线的物理特性，建立分裂型线的导线模型，根据模型参数计算标称电场与表面电场，其中，所述分裂型线的导线模型采用优化模拟电荷计算模型，建立步骤如下：S31：确定所述分裂型线外表面的圆弧段数；S32：根据工程计算精度要求，在所述分裂型线外表面的每段圆弧上确定若干个匹配点；S33：根据第n段所述分裂型线外表面的圆弧的半径和第n段所述分裂型线外表面的圆弧对应的模拟圆弧半径确定模拟电荷位置，所述分裂型线外表面的圆弧与模拟圆弧的圆心重合；所述模拟圆弧上设有若干个模拟电荷；S34：根据模拟电荷在匹配点的电位系数和该模拟电荷的电荷变量得到所述匹配点的电位变量；S35：根据匹配点的电位变量、模拟电荷的电荷变量、匹配点的实际电压及切向电场强度分量值得到所有模拟电荷的电荷量，并根据所有模拟电荷的电荷量计算出所有匹配点的场强与所有匹配点的电位；计算出导线表面粗糙系数比值：所述导线表面粗糙系数比值k_m＝m_x/m，m_x为分裂型线的导线表面粗糙系数，m为钢芯铝绞线的导线表面粗糙系数；根据导线表面粗糙系数比值求得分裂型线的导线的起晕场强：所述导线的起晕场强根据公式求得，式中E_on±为正负极导线的起晕场强，k_m为导线表面粗糙系数比值，δ为电子崩长度，r为导线半径；根据标称电场、表面电场与起晕场强，通过割线法迭代求解出地面合成电场。