[發明專利]直流輸電線路地面合成電場計算方法

無效

• 申請號: 201110342945.8
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102508964A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 鄔雄;陳豫朝;張建功;周兵;張澤平
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發明屬于高壓輸變電工程電磁兼容領域，具體地講是一種預測直流輸電線路直流合成場的方法。

背景技術

近年來我國直流輸電線路建設快速發展，直流輸電線路周圍的電磁環境問題愈來愈引起人們的關注。合成場是直流輸電線路的主要電磁環境參數，預測直流線路下的地面合成場已成為線路導線選型的一項重要工作。

目前計算直流合成場的方法主要分有限元法和模擬電荷法。采用模擬電荷法計算直流合成場較為方便，可以很好的對線路下方直流合成場的分布進行預測，但是由于該方法計算模型考慮的比較簡便，結果的精度不高。采用有限元法計算直流合成場時，模型的各個細節考慮的較為細致，可以將各影響因子的影響機理在建模的過程中體現，但由于本身影響直流合成場的因素較多，建模過程比較復雜，且建模過程中對各個細節的把握不同，得出的結果也不盡相同。因此，獲得一種和實測結果比較接近的有限元計算方法、確定直流合成場不同影響因子的取值成為準確預估直流合成場的趨勢。

發明內容

本發明的目的是從直流輸電線路直流合成場產生機理出發，采用有限元法進行建模，預測直流輸電線路地面合成場。在建模過程中，利用子域提高了導線表面電場計算精度；利用數學方法，推算了有空間電荷情況下的電場，最終獲得了更加精確的直流輸電線路地面合成電場計算方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的方法是：

一種直流輸電線路地面合成電場計算方法，該方法首先采用有限元的方法對實際輸電線路進行建模，計算直流線路地面的合成場，在建模過程中，用子域提高了導線表面電場計算精度；利用數學方法，推算有空間電荷情況下的電場，最終獲得了更加精確的地面合成場計算方法。

其具體步驟是：

第一步驟：通過有基本的限元法建模，計算直流輸電線路下的直流合成場；

第二步驟：建模過程中，利用子域提高導線表面電場計算精度；

第三步驟：利用數學方法，推算了有空間電荷情況下的電場。

通過試驗所獲得的試驗數據證明，本發明具有較高準確性，可應用于今后直流高壓輸電線路直流合成場的計算。

附圖說明

圖1為子算域剖分例。

圖2為不同極性導線之間的某一電力線。

圖3為場強沿不同極性導線間電力線的變化。

圖4為電場沿交流導線與直流導線間電力線的變化。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明，但該實施例不應理解為對本發明的限制。

本發明首先采用有限元的方法對實際輸電線路進行建模，計算直流線路地面的合成場，在建模過程中，用子域提高了導線表面電場計算精度；利用數學方法，推算了有空間電荷情況下的電場。具體為：

(1)公式推導及求解概述

由Gauss定理可得出

▿·E=(ρ+-ρ-1)/ϵ0---(1-1)]]>

由徙動電荷形成電流的機理可得出