[发明专利]基于分区域模拟电荷法的复杂场景工频电场计算方法

权利要求书

1.基于分区域模拟电荷法的复杂场景工频电场计算方法，其特征在于，包括以下内容：

a、建模，根据待计算工频电场强度的实际空间区域建立三维模型；

b、区域划分，将三维模型划分为若干个子模型区域；

c、虚拟边界的设置，为子模型区域分别设置虚拟边界，其中，两两相邻的子模型区域的虚拟边界相互交叉；

d、确定每一个子模型区域虚拟边界的电位趋近值；

e、根据每一个子模型区域虚拟边界的电位趋近值，确定每一个子模型区域中的模拟电荷值；

f、根据确定的模拟电荷值，计算每一个子模型区域中的工频电场强度，每个子模型区域的工频电场强度即表征了整个空间区域的电场强度；

在步骤d和步骤e中，采用模拟电荷法和交替法确定每一个子模型区域虚拟边界的电位趋近值以及每一个子模型区域中的模拟电荷值；

在步骤d中，确定每一个子模型区域虚拟边界的电位趋近值的方法是：

d1、给定其中一个子模型区域Ω_n的虚拟边界Γ_n’的初始电位值在该子模型区域Ω_n上，根据模拟电荷法公式，计算该子模型区域Ω_n的模拟电荷Cm_Ωn；

d2、根据模拟电荷法公式，用求得的模拟电荷Cm_Ωn求出相邻子模型区域Ω_n+1的虚拟边界Γ_n+1’的电位值

d3、根据模拟电荷法公式，在相邻子模型区域Ω_n+1上，通过相邻子模型区域Ω_n+1的虚拟边界Γ_n+1’的电位值求出模拟电荷Cm_Ωn+1；

d4、用求得的模拟电荷Cm_Ωn+1，根据模拟电荷法公式，求出子模型区域Ω_n的虚拟边界Γ_n’的电位值

d5、用求得的子模型区域Ω_n的虚拟边界Γ_n’的电位值根据模拟电荷法公式，求解该子模型区域Ω_n上的模拟电荷C(m+1)_Ωn；

d6、用求得的模拟电荷C(m+1)_Ωn求出相邻子模型区域Ω_n+1的虚拟边界Γ_n+1’的电位值_(n+1)(m+1)；

d7、当和的差值满足电位误差要求时，即确定子模型区域Ω_n虚拟边界Γ_n’的电位趋近值，当和的差值满足电位误差要求时，即确定子模型区域Ω_n+1虚拟边界Γ_n+1’的电位趋近值，其中m、n均为大于0的自然数。

2.根据权利要求1所述的基于分区域模拟电荷法的复杂场景工频电场计算方法，其特征在于，在步骤a中，建模时，将输电线等效成圆柱形，建筑物等效成长方体，树木的树干等效成圆柱体，树冠等效成圆锥体或半球体，车辆等效成长方体。

3.根据权利要求1或2所述的基于分区域模拟电荷法的复杂场景工频电场计算方法，其特征在于，在步骤a中，输电线模拟电荷采用线电荷，建筑物、树木、车辆的模拟电荷采用点电荷。

4.根据权利要求1所述的基于分区域模拟电荷法的复杂场景工频电场计算方法，其特征在于：在步骤d7中，当和的差值满足电位误差要求时，此时确定在子模型区域Ω_n上的模拟电荷为Cm_Ωn，Cm_Ωn表示在子模型区域Ω_n中，在第m次交替算出的各点电荷和线电荷的集合，当和的差值满足电位误差要求时，此时确定在子模型区域Ω_n+1上的模拟电荷为Cm_Ωn+1，Cm_Ωn+1表示在子模型区域Ωn+1中，在第m次交替算出的各点电荷和线电荷的集合，其中m、n均为大于0的自然数。