[发明专利]基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法

摘要

本发明提出一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，通过对分裂导线的每个子导线内部设置模拟电荷；在每极的每个子导线给定边界上设定与模拟电荷数相同数量的匹配点，由模拟电荷点和匹配点位置、电位信息建立的线性代数方程组求得每个子导线内部的模拟电荷量；然后经过设置与匹配点数相同数量的校验点，用求得的每个子导线内部的模拟电荷量对每个校验点进行电位校验，得到满足精度要求的模拟电荷量；最后利用公式计算出每个子导线表面的电场强度。本发明的方法充分考虑线路分裂导线的影响，有效地克服了分裂导线等效对导线表面电场无法准确计算的难题，大大提高了导线表面电场强度的计算的准确性。

主权项

1.一种基于模拟电荷法精确计算导线表面电场强度的方法，包括如下步骤：步骤1：建立坐标系，根据直流输电线路线路位置关系，对分裂导线的每个子导线内部设置n个模拟电荷Qj(j＝1，2，…，n)；步骤2：在每极的每个子导线给定边界上，设定与模拟电荷数相同数量的匹配点；步骤3：由模拟电荷点和匹配点位置、电位信息，建立线性代数方程组由即可得到每个子导线内部的模拟电荷量，其中，Q为电荷矩阵，P为电位系数矩阵，为电位矩阵；步骤4：在每个子导线给定边界上，另设定与匹配点数相同数量的校验点，用求得的每个子导线内部的模拟电荷量对每个校验点进行电位校验，将各个校验点的电位值与给定的已知电位值U_k(k＝1，2，…，n)比较，预先设定计算误差为Δ，如果则各个子导线上模拟电荷的电荷值有效，否则应对模拟电荷的数量、位置进行调整，重新进行步骤2‑4，直到模拟电荷量满足精度要求为止；步骤5：用满足精度要求的模拟电荷量，根据公式和即可求得空间任意一点的电场强度，包括每个子导线表面的电场强度，其中U为场点的电位值，Q为模拟电荷的电荷量，ε为介电常数，r₀为模拟电荷的镜像电荷到场点的距离，r为模拟电荷到场点的距离。