[發明專利]一種基于離子流密度計算導線起暈場強的方法及系統

在審

• 申請號: 202110494972.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113376444A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 趙錄興;吳桂芳;白鋒;謝莉;林珊珊;金銘;王建;楊志超;劉元慶
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網新疆電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

本申請公開了一種基于離子流密度計算導線起暈場強的方法及系統。其中，該方法包括：在試驗線段上架設導線，對所述導線施加直流電壓，在線路下方地面特定位置處布置離子流密度測量儀，利用所述離子流密度測量儀測量地面處的離子流密度J1；記錄不同電壓下的離子流密度J1，當離子流密度J1大于預定數值時，將相應的電壓確定為視在起暈電壓U1；根據所述視在起暈電壓U1確定特定電壓，測量所述特定電壓下的地面特定位置處的離子流密度J2；測量空氣中的離子遷移率；根據地面特定位置處的離子流密度J2以及所述離子遷移率，通過迭代計算確定導線表面起暈場強。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，特別是涉及一種基于離子流密度計算導線起暈場強的方法及系統。

背景技術

隨著特高壓直流輸電技術的快速發展，特高壓直流輸電線路經過居民區的情況將越來越多，同時，隨時公眾環保意識的提高，電磁環境控制變得愈發重要。離子流密度是電磁環境中的一項重要因子，直流導體發生電暈時，導體表面空氣電離產生的離子在電場力的作用下，向空間運動形成離子流。地面單位面積截獲的離子流稱為離子流密度，單位為nA/m²。我國電力行業標準DL/T1088-2008《±800kV特高壓直流線路電磁環境參數限值》中規定，線路下方的離子流密度限值為100nA/m²。在線路設計和建設中，為了保證沿線居民身體健康，需要將輸電線路下方的離子流密度控制在合理范圍之內。直流線路的離子流是導線電暈放電的一種表現形式，因此，導線起暈場強預測的準確與否，對直流線路線下地面處的離子流密度預測具有重要意義。

目前在預測導線的起暈場強方面，國內外普遍使用Peek公式，但Peek公式的得出是通過試驗得到的，試驗時采用的是光滑圓柱導線，但由于實際輸電線路的導線一般采用鋼芯鋁絞線，而鋼芯鋁絞線導線的起暈場強往往比光滑導線的起暈場強低的多，因此Peek公式不能直接應用于鋼芯鋁絞線的表面起暈場強預測，需要進行一定的修正。在這方面，國內外研究人員對實際輸電線路采用的鋼芯鋁絞線開展了大量的起暈場強試驗研究，但由于采用的試驗方法和判據多種多樣，如目測法、紫外光子計數法、電暈脈沖法以及電流—電壓曲線擬合法等，導致不同研究方法得到的導體起暈場強并不相同。同時，以上的研究都沒有將起暈場強與離子流密度作為一個統一的整體開展研究，因此得到的導線起暈場強與離子流密度計算中所使用的起暈場強差距較大。

針對上述的現有技術中存在的通過試驗導致不同研究方法得到的導體起暈場強并不相同，這些不同的研究方法也沒有將起暈場強與離子流密度作為一個統一的整體開展研究，因此得到的導線起暈場強與離子流密度計算中所使用的起暈場強差距較大的技術問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本公開的實施例提供了一種基于離子流密度計算導線起暈場強的方法及系統，以至少解決現有技術中存在的通過試驗導致不同研究方法得到的導體起暈場強并不相同，這些不同的研究方法也沒有將起暈場強與離子流密度作為一個統一的整體開展研究，因此得到的導線起暈場強與離子流密度計算中所使用的起暈場強差距較大的技術問題。

根據本公開實施例的一個方面，提供了一種基于離子流密度計算導線起暈場強的方法，包括：在試驗線段上架設導線，對所述導線施加直流電壓，在線路下方地面特定位置處布置離子流密度測量儀，利用所述離子流密度測量儀測量地面處的離子流密度J1；記錄不同電壓下的離子流密度J1，當離子流密度J1大于預定數值時，將相應的電壓確定為視在起暈電壓U1；根據所述視在起暈電壓U1確定特定電壓，測量所述特定電壓下的地面特定位置處的離子流密度J2；測量空氣中的離子遷移率；根據地面特定位置處的離子流密度J2以及所述離子遷移率，通過迭代計算確定導線表面起暈場強。