[发明专利]一种基于复镜像的空间线路分布参数矩阵的计算方法

权利要求书

1.一种基于复镜像的空间线路分布参数矩阵计算方法，它包括：

步骤1、对每条线路进行编号与分段；

步骤2、采集编号的空间线路参数，包括导线的半径、导线直流电阻、杆塔型号、杆塔三维坐标、土壤电阻率；

步骤3、根据采集到的空间线路参数，采用平均电位法计算每条线路的自电位系数和线路之间的互电位系数，根据计算的电位系数得到电位矩阵，然后对电位矩阵求逆得到电容矩阵；

步骤4、根据复镜像方法来计算每条线路的阻抗参数矩阵，其中线路之间的互阻抗参数是根据空间线路之间不同的位置关系来实现计算的；

步骤4所述根据复镜像方法来计算每条线路的阻抗参数矩阵，对于自阻抗系数的计算公式为：

式中：l为导体的长度，r为导体的半径，h为导体到地面的距离，d_c为复镜像深度；

步骤4中所述根据复镜像方法来计算每条线路的阻抗参数矩阵，空间线路单位位置关系主要分为平行与非平行两种，对于非平行的空间线路互阻抗系数公式为：

Z₁₂＝Z(d)-Z(d')

式中：Z(d')是Z(d)中D₁、D₂、D₃、D₄分别变为D’₁、D’₂、D’₃、D’₄，Ω(d)变为Ω(d')，Ω(d)中的d变为d'；u，v分别是两条非平行的导线端点到公垂线交点的距离，D₁、D₂、D₃和D₄分别是两条导线两两端点之间的距离，θ是两条导线之间的夹角，而D′₁、D′₂、D′₃和D′₄则是一条导线关于复镜像平面对称的导线与另一条导线两两端点之间的距离，一条导线关于复镜像平面对称的导线是在导线关于地面对称的基础上再向下平移两倍的复镜像深度；

平行导线空间线路互阻抗系数公式为：

Z₁₂＝Z-Z′₁₂

式中：Z′₁₂是Z₁₂中d变为d'得到的；s为两条平行导线端点之间距离，d为两条平行导线之间的距离，而d'则是一条导线关于复镜像平面对称的导线与另一条导线之间的距离；一条导线关于复镜像平面对称的导线是在导线关于地面对称的基础上再向下平移两倍的复镜像深度。

2.根据权利要求1所述的一种基于复镜像的空间线路分布参数矩阵计算方法，其特征在于：步骤3所述导体自电位系数为：

对于导体i和j之间的互电位系数有：

其中：D₁为导体i上的微元到导体j的微元的距离，D₂为导体i上的微元到j的镜像导体上微元的距离；

根据计算的空间中每条线路的自电位系数和任意两条线路之间的互电位系数得到电位系数矩阵P，进行矩阵求逆就可以得到电容矩阵C。