[發(fā)明專利]一種直流輸電導(dǎo)線污穢評估方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710792307.3
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107704655A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉敏;楊帆;高兵;祝酈偉;余曉;錢洲亥;金東春
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院;重慶大學(xué);杭州意能電力技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所(普通合伙)33206
• 代理人: 張建青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流輸電導(dǎo)線污穢評估領(lǐng)域，具體地說是一種基于空氣污染指數(shù)的直流輸電導(dǎo)線污穢評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

和交流輸電比起來，直流輸電在長距離和大容量輸電的情況下，可以有效地節(jié)約輸電導(dǎo)線走廊成本，能夠在輸電過程中減少遇到的輸電瓶頸和對環(huán)境造成的危害，相比于傳統(tǒng)的交流輸電，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益優(yōu)勢十分明顯。直流輸電工程近年來在我國得到快速發(fā)展。

輸電過程中發(fā)生的電暈放電是一種當(dāng)導(dǎo)線表面的電位梯度值超過臨界值時，會使空氣介質(zhì)發(fā)生電離放電的現(xiàn)象。輸電導(dǎo)線發(fā)生電暈放電后會對輸電導(dǎo)線附近電場的分布產(chǎn)生影響。

當(dāng)交流輸電導(dǎo)線產(chǎn)生電暈放電時，由于交流輸電導(dǎo)線的電壓是時變的，周圍空間的粒子會在時變的場內(nèi)的小區(qū)域內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。而當(dāng)直流輸電導(dǎo)線發(fā)生電暈放電時，與交流輸電導(dǎo)線不同的是，直流輸電導(dǎo)線的電壓是定值，所以帶點(diǎn)顆粒會在周圍的場內(nèi)定向運(yùn)動，而周圍的顆粒在極化后會影響原場的場強(qiáng)分布，而且如果在空間中還存在其他顆粒物，顆粒物會吸附帶電離子成為新的帶電微粒使得直流輸電導(dǎo)線的離子流場問題變得更為復(fù)雜。這樣的耦合場會進(jìn)一步影響周圍顆粒在周圍的運(yùn)動情況，進(jìn)而影響輸電導(dǎo)線的污穢積累情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于空氣污染指數(shù)的直流輸電導(dǎo)線的污穢評估方法，其從輸電導(dǎo)線在空氣中污染顆粒的污染情況下的合成離子流場計(jì)算出發(fā)，通過與傳統(tǒng)的積累-清洗模型相結(jié)合，計(jì)算出輸電導(dǎo)線的污穢積累情況和清洗情況最終變?yōu)榈戎蝶}密，通過與標(biāo)準(zhǔn)鹽密進(jìn)行對照，從而判斷輸電導(dǎo)線的污穢情況。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種直流輸電導(dǎo)線污穢評估方法，其包括以下步驟：

步驟一，選取待評估導(dǎo)線，收集輸電導(dǎo)線區(qū)域的空氣污染指數(shù)以及待評估導(dǎo)線區(qū)域?qū)?yīng)時間段的降雨氣象資料；

步驟二，對整個污穢積累的過程采用積累-清洗模型，結(jié)合空氣污染指數(shù)計(jì)算導(dǎo)線周圍污染顆粒在導(dǎo)線上積累的情況；

步驟三，將計(jì)算得到的導(dǎo)線污穢積累情況帶入積累-清洗模型，結(jié)合降雨氣象資料得出對應(yīng)時間段的導(dǎo)線污穢清洗情況，該導(dǎo)線污穢清洗情況結(jié)合導(dǎo)線污穢積累情況轉(zhuǎn)換為等值鹽密；

步驟四，所述的等值鹽密與標(biāo)準(zhǔn)鹽密對照，判斷當(dāng)前輸電導(dǎo)線的污穢等級。

進(jìn)一步地，所述步驟一的具體過程如下：選取待評估導(dǎo)線，確定輸電導(dǎo)線電壓等級、導(dǎo)線規(guī)格和間距；收集氣象數(shù)據(jù)，按照每24小時作為時間間隔，選取一個開始時間，收集從開始時間起到整個待評估時間末尾時刻之間的輸電導(dǎo)線區(qū)域的空氣污染指數(shù)，以及待評估導(dǎo)線區(qū)域?qū)?yīng)時間段的降雨氣象資料。

進(jìn)一步地，所述的步驟二中，

在未降雨情況下，對應(yīng)的空氣污染指數(shù)所帶來的直流輸電導(dǎo)線周圍的離子流場的變化情況，其計(jì)算方法為：

通過簡化假設(shè)，采用控制方程組，假設(shè)在原空間的周圍產(chǎn)生了新的電荷，并通過空間電荷來替代霧霾顆粒在原情況下對輸電導(dǎo)線周圍場的影響，空間任何一點(diǎn)的電位與空間電荷ρ₊和ρ_-之間的關(guān)系描述為：

ρ₊＝ρ_e++ρ_f++ρ_p+，

ρ_-＝ρ_e-+ρ_f-+ρ_p-，

電流密度方程：

j₊＝ρ_e+K₊′E_s，

j_-＝ρ_e-K_-'E_s，

電流連續(xù)性方程：