[發明專利]一種多回交流輸電線路縱橫交錯區域合成磁場的預測方法

在審

• 申請號: 201410198104.8
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103984992A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 肖冬萍;姜克儒;劉小龍;劉淮通;張占龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 劉小紅

技術領域

本發明涉及超/特高壓輸電線路設計技術領域、特別是涉及一種多回交流輸電線路縱橫交錯區域合成磁場的預測方法。

背景技術

伴隨著超/特高壓電網的發展，輸變電設施工頻電磁場的生物效應受到國內外學者的關注。對于高壓輸電線路所產生的工頻電磁場是否對生物體具有危害，目前尚存在較大爭論，但相關報道無疑已給公眾造成了巨大的心理壓力，來自公眾的阻力使得輸電線路走廊的選址困難，建設成本提高。為了確保高壓輸電線路下方空間的生態安全，我國制定了電磁環保安全標準HJ/T24-1998《500kV超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》。《規范》推薦居民區工頻電場限值為4kV/m，工頻磁場限值為100μT。我國新建的電力設施都要求滿足電磁環保標準，只有驗收合格后，方能正式投入運行。電磁環保限值成為決定高壓輸電線路結構、影響建設成本的主要因素。

近年來，我國電網規模迅猛發展，新線路不斷架設，很多地區出現了多回不同電壓等級、不同結構的架空輸電線路縱橫交錯的情況，形成線下空間復雜的電磁場環境。目前已有的輸電線路工頻電磁場理論計算方法，還無法實現對類似區域電磁強度和空間分布的有效評估及準確描述。因此，迫切需要建立新型的理論模型，對多線路縱橫交錯復雜區域的電磁環境進行有效預測和評估，從而為線路結構設計和安裝架設提供指導性意見和建議。

此外，從現有輸電線路電磁環境研究的文獻來看，多數研究者關注電場問題而忽略磁場問題。對于一般的單一輸電線路結構，線下的磁場強度通常遠小于限值，因而在相當長一段時間里輸電線路磁場被人們所忽視，與之相關的理論計算方法研究也發展滯后。但是在本發明所述復雜線路區域，如果線路設計不合理，磁場強度就存在超限的可能。此外，由于工頻磁場穿透力強，對生物體的危害更加突出，并且還會對周邊的微電子設備、通信設備等造成干擾，這些問題正逐漸受到重視。一些國家，如美國、瑞典等，都對居民區的磁場強度提出更為嚴格的限值。因此，需要加強對輸電線路工頻磁場的理論研究，科學地評估磁場強度和空間分布。

發明內容

針對以上現有技術中的不足，本發明的目的在于提供一種準確、快速地預測多回交流輸電線縱橫交錯區域合成磁場強度和分布特征的多回交流輸電線路縱橫交錯區域合成磁場的方法。本發明的技術方案如下：一種多回交流輸電線路縱橫交錯區域合成磁場的預測方法，其包括以下步驟：

101、兩回交流輸電線路縱橫交錯時，其中所述兩回交流輸電線路分別為回線路和回線路,初始化，輸入回線路和回線路的幾何結構參數，包括：回線路運行電流，相導線相間距離、架設高度、檔距，分裂子導線半徑、截面積、單位質量、膨脹系數、彈性系數；回線路運行電流，相導線相間距離、架設高度、檔距，分裂子導線半徑、截面積、單位質量、膨脹系數、彈性系數；回線路和回線路的空間位置關系，包括線路夾角,另外還需要輸入氣象參數，包括氣溫、風速、覆冰厚度；

102、將回線路和回線路分別置于XYZ坐標系和UVW坐標系下，其中x-y平面和u-v平面均為地面，x軸、u軸分別為回線路、回線路的軸向，x軸與u軸正向的夾角為θ；z軸和w軸同向，均垂直于地面，兩個坐標系的坐標原點分別為0和0′，并分別置于回線路和回線路距離最接近的兩個檔距弧垂最低點在地面的投影處；

103、當架空輸電線懸掛兩端點等高，且連續若干基直線塔具有相同的檔距時，則對于XYZ坐標系下的回線路建立懸鏈線方程數學模型：