[发明专利]一种考虑风速影响的高海拔地区混合场强的计算方法

说明书

本发明请求保护一种考虑风速影响的高海拔地区的混合场强计算方法，属于输电工程电磁环境领域，具体包括以下步骤：应用麦克斯韦电磁场原理得出适用于并行线路空间中空间电荷和空间电位关系的控制方程；设置交直流线路并行的边界条件；使用Whitehead改进的Peek公式计算起晕场强；计算电晕空间电荷对空间电场分布的影响；引入场增强因子补偿导线表面电场强度；计算电场与空间电荷的相互作用；考虑风速时的混合场强计算。本发明的方法考虑了风速对高海拔地区离子流密度的影响，能更好的计算在风速影响下的高海拔地区混合场强的大小和分布情况。

技术领域

本发明属于输电工程电磁环境领域，特别涉及一种考虑风速影响的高海拔地区混合场强的计算方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，导致对用电量的需求急剧增加，为满足我国各区域对用电的需求，特高压输电工程也在不断地建设与投入运行中，预计到2020年底，我国将建成多条特高压交直流输电线路。特高压交直流输电工程具有节约线路走廊、有效提高单位走廊输送容量等优点，同时能很好的解决我国西部区域资源较多，但发展落后，经济实力较差，对用电的需求较低，而我国东部区域，城市相对集中，人口数量庞大，经济实力强，对用电的需求非常大的资源和经济发展不平衡的问题，使资源得到合理优化利用。但随着交直流输电工程的建设与发展所带来的电磁环境问题也引起了人们的密切关注，因此，对交直流线路引发的电磁环境问题的研究与分析具有重要意义。

在我国的交直流输电线路中，有多条正在修建的或正在运行的线路经过高海拔地区，而在高海拔地区，空气密度低，风速大，空气中自由电子获得的能量增大，使得碰撞电离发生的概率增大，电晕现象更加严重，而由电晕放电所产生的电磁环境问题也更加严重，而其中主要的电磁环境参数即为混合场强，因此，研究高海拔地区交直流输电线路的电磁环境问题具有重大的工程价值，可为已投运的或在建的线路提供工程服务，也可为后续工程的设计和改进提供参考价值，有效弥补对高海拔地区特高压直交流输电线路电磁环境问题的研究空白。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种考虑风速影响的高海拔地区混合场强的计算方法。本发明的技术方案如下：

一种考虑风速影响的高海拔地区混合场强的计算方法，其包括以下步骤：

步骤一：首先，获取高海拔地区交直流线路运行参数和气象参数，应用麦克斯韦电磁场原理得出适用于并行线路空间中空间电荷和空间电位关系的控制方程；

步骤二：再根据运行工况设置模型激励和边界条件；

步骤三：其次，对求解区域进行网格剖分，为简化网格的密度，采用等效导线半径代替分裂导线求解地面电场强度，使用Whitehead改进的适用于直流线路的Peek公式计算起晕场强；

步骤四：计算电晕空间电荷对空间电场分布的影响；

步骤五：引入场增强因子补偿导线表面电场强度；

步骤六：计算步骤五的电场强度与步骤四空间电荷的相互作用；

步骤七：考虑风速时的混合场强计算。

进一步的，所述步骤一应用麦克斯韦电磁场原理得出适用于并行线路空间中空间电荷和空间电位关系的控制方程；包括：交直流并行线路电荷和电位关系的控制方程可由麦克斯韦电磁场原理推导，如下式所示：

J^±＝ρ^±μ^±E±(ρ^±W-D▽ρ^±) (3)