[發(fā)明專利]基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810972910.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109344431B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設計）人: 朱克亮;孫明剛;任紅昕;郭鑫;楊仲呂;劉婕;羅義華;汪宏春;劉大平;張永奈;姚蘭波;徐寧;張青波;王明;李迎春
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司建設分公司;國網(wǎng)安徽省電力有限公司;保定華電科源電氣有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0637;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

1.一種基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法，包括如下步驟：

步驟1：建立坐標系，根據(jù)直流輸電線路線路位置關系，對分裂導線的每個子導線內(nèi)部設置n個模擬電荷Q_j(j＝1，2，…，n)；

步驟2：在每極的每個子導線給定邊界上，設定與模擬電荷數(shù)相同數(shù)量的匹配點；各子導線電極表面匹配點與對應的模擬電荷點連線垂直電極表面；

步驟3：由模擬電荷點和匹配點位置、電位信息，建立線性代數(shù)方程組由即可得到每個子導線內(nèi)部的模擬電荷量，其中，Q為電荷矩陣，P為電位系數(shù)矩陣，為電位矩陣；

步驟4：在每個子導線給定邊界上，另設定與匹配點數(shù)相同數(shù)量的校驗點，用求得的每個子導線內(nèi)部的模擬電荷量對每個校驗點進行電位校驗，將各個校驗點的電位值與給定的已知電位值U_k(k＝1，2，…，n)比較，預先設定計算誤差為Δ，如果則各個子導線上模擬電荷的電荷值有效，否則應對模擬電荷的數(shù)量、位置進行調(diào)整，重新進行步驟2-4，直到模擬電荷量滿足精度要求為止；設模擬電荷點到子導線電極表面的垂直距離為a，對應子導線電極表面匹配點左右相鄰兩個匹配點之間的距離為b，二者之間的比值a/b取0.2-1.5；

步驟5：用滿足精度要求的模擬電荷量，根據(jù)公式和即可求得空間任意一點的電場強度，包括每個子導線表面的電場強度，其中U為場點的電位值，Q為模擬電荷的電荷量，ε為介電常數(shù)，r₀為模擬電荷的鏡像電荷到場點的距離，r為模擬電荷到場點的距離。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法，其特征在于：各子導線電極表面匹配點位置宜正對模擬電荷點。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法，其特征在于，比值a/b取值0.75。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法，其特征在于，電位校驗點選在兩個相鄰的電位匹配點中間。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模擬電荷法精確計算導線表面電場強度的方法，其特征在于，在求得各個子導線表面電場強度后，得到最大電場強度E_{max_pi}，求其平均數(shù)作為導線表面的最大電場強度。