[發(fā)明專利]考慮溫度、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法

有效

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• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113743003B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋長青;汪創(chuàng);曾耀強;吳彥偉;姚丙君;唐金銳
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司廣州供電局
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06F30/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

本發(fā)明涉及高壓線路對地電場強度計算技術(shù)，具體涉及考慮溫度、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法，構(gòu)建基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對地電場強度計算模型；對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同輸入變量等效負(fù)荷法計算值、溫度及濕度不同數(shù)據(jù)進行歸一化；采用遺傳算法對計算模型的初始連接權(quán)值及閾值進行優(yōu)化；對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工頻電場強度預(yù)測值與實際值進行判斷；如果滿足誤差要求，則計算結(jié)束；否則，進入步驟3優(yōu)化權(quán)值，繼續(xù)計算；將對地電場強度預(yù)測值上傳數(shù)據(jù)庫，與實際值進行對比，進行修正補償?shù)玫綄Φ仉妶鰪姸扔嬎阒怠Ｔ摲椒ㄌ岣吡烁邏壕€路電場強度計算的精度，實現(xiàn)了不同高度的電場強度計算，將為環(huán)境評估和管理提供支撐。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高壓線路對地電場強度計算技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及考慮溫度、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法。

背景技術(shù)

由于能源稟賦與負(fù)荷中心呈逆向分布特征，將建成多回特高壓交直流輸電線路。與此同時，高壓線路工頻電磁場的影響也成為關(guān)注重點。目前，特高壓輸電線路工頻電場強度研究主要基于實驗室理想試驗數(shù)據(jù)開展，實際上在工程實際中溫度、濕度等環(huán)境因素均可能對工頻電場強度產(chǎn)生影響。彭湃著的“基于有限元和模擬電荷法的輸電線路工頻電磁場的數(shù)值計算與研究，廣東工業(yè)大學(xué)，2016”采用有限元和模擬電荷法對輸電線路工頻電磁場數(shù)值進行了計算，但沒有考慮溫度、濕度的影響。俞集輝、鄭亞利、徐祿文著的“濕度、溫度對工頻電場強度的影響，重慶大學(xué)學(xué)報，2009，32(2)：136-140。”得出在溫度不變的條件下，工頻電場隨濕度的增大而增加；在濕度不變的條件下，溫度對工頻電場的影響規(guī)律還需進一步研究。郭菲著的“復(fù)雜地勢下超高壓交流輸電線路的工頻電場仿真計算,山東大學(xué)，2019”針對復(fù)雜地勢下的高壓交流線路的工頻電場進行了計算，但沒有考慮溫度、濕度的影響。綜上，目前對于高壓線路電場強度計算存在方法精度不高、考慮影響因素單一等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種考慮溫、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：考慮溫度、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法，包括以下步驟：

步驟1、構(gòu)建基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的對地電場強度計算模型；包括BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型的輸入層、隱含層和輸出層模型；

步驟2、對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同輸入變量等效負(fù)荷法計算值、溫度及濕度不同數(shù)據(jù)進行歸一化處理；

步驟3、采用遺傳算法對步驟1所構(gòu)建的對地電場強度計算模型的初始連接權(quán)值及閾值進行優(yōu)化；括編碼產(chǎn)生初始種群、設(shè)計適應(yīng)度函數(shù)、選擇遺傳算子、以及迭代計算；

步驟4、根據(jù)步驟1所構(gòu)建的對地電場強度計算模型和經(jīng)驟2歸一化處理的數(shù)據(jù)，結(jié)合步驟3遺傳算法的計算結(jié)果，對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工頻電場強度預(yù)測值與實際值進行判斷；如果滿足誤差要求，則計算結(jié)束；否則，進入步驟3優(yōu)化權(quán)值，繼續(xù)計算；

步驟5、將基于遺傳算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算的對地電場強度預(yù)測值上傳數(shù)據(jù)庫，通過和數(shù)據(jù)庫中同樣電場、環(huán)境等條件下的對地電場強度實際值與預(yù)測值進行對比，根據(jù)實際值與預(yù)測值之差進行修正補償，得到最終的對地電場強度計算值。

在上述考慮溫度、濕度影響的高壓線路對地電場強度計算方法中，步驟1的實現(xiàn)包括：

步驟1.1、高壓線路對地電場強度影響因素包括對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同輸入變量等效負(fù)荷法計算值、電壓、電流、對地高度、溫度、濕度，將這些值作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入層變量X_k，X_k＝[x_k1,x_k2,...,x_km]；

其中，X_k表示第K個學(xué)習(xí)樣本，x_k1,x_k2...分別表示第K個學(xué)習(xí)樣本中的等效負(fù)荷法計算值，電壓，電流和溫度、濕度，m表示第m個影響因素；