[发明专利]一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台

权利要求书

1.一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，其特征在于：包括模型参数模块、算法编制模块、计算框架软件和硬件运行平台，所述模型参数模块通过导入计算模型，确定计算覆盖的区域，选择计算精度，为电磁环境计算模型提供坐标、线路运行状况、导线参数和天气等信息；

所述算法编制模块用于算法的管理和存储，所有算法通过MATLAB编辑完成，然后导入算法编制模块，供执行算法时使用；所述计算框架软件通过动态调用的方式调用模型参数和算法实现数据和计算程序的整合；所述硬件运行平台为交流输电线路电磁环境计算平台提供硬件运行环境。

2.如权利要求1所述的一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，其特征在于：所述算法编制模块的算法包括工频电场采用的模拟电荷法、工频磁场采用的模拟电流法、无线电干扰采用的激发函数法以及可听噪声采用的BPA推荐公式。

3.如权利要求2所述的一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，其特征在于：所述工频电场采用的模拟电荷法、工频磁场采用的模拟电流法、无线电干扰采用的激发函数法以及可听噪声采用的BPA推荐公式，包括以下内容：

1)模拟电荷法计算工频电场

首先通过电压φ和电位系数矩阵计算多导线线路中单位导线上的等效电荷q，公式如下：

式(1)中，φ为导线对地电压，λ为电位系数，q为等效电荷。

输电线的电位系数矩阵由自电位系数和互电位系数矩阵组成，可由镜像法求出，求出等效电荷后，空间任一点的电场强度可由叠加定理算出，在点(x,y)处电场强度分量E_x和E_y表示为：

式(2)(3)中，x_i、y_i为第i根导线坐标，n为导线数，L_i、L_i'分别为第i根导线及其镜像导线至计算点的距离，可计算出垂直于导线方向上的电场强度水平分量、垂直分量以及幅值大小；

2)模拟电流法计算工频磁场

模拟电流法计算磁场中的磁通密度B和磁场强度H，计算公式为：

B＝μH (4)

式(4)(5)中，μ为介质磁导率，I为第i根导线中的电流，h为导线高度，L为计算点与导线的水平距离；

3)激发函数法计算无线电干扰

激发函数法适用于大于4分裂导线的高压输电线路的无线电干扰计算，计算公式为：

式(6)中：E_i为i相导线距测点D_i距离处的无线电干扰场强，dB；g_max为i相导线最大表面梯度，kV/m；D_i为i相导线距参考点(水平距最边相导线20m，高2m)处的距离，m。

三相输电线路的合成无线电干扰按如下规则计算：当某一相的场强比其余两相至少大3dB，则忽略后两相的场强，三相线路的无线电干扰场强可认为等于最大一相的场强；否则，三相线路的场强则按下式计算：

式(7)中：E_a、E_b为三相线路中场强值较大两相的场强，dB；

4)BPA推荐公式计算可听噪声

计算公式为：

式(8)中：SLA为A计权声级，PWL为各相导线的声功率级，R为各导线与测点间的距离，Z为相数，E为导线表面电场强度，d为导线等效半径。

4.如权利要求1所述的一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，其特征在于：所述计算框架软件通过图形化的交互接口，输入模型参数，按照不同电磁环境计算所需变量调用模型数据，导入对应算法程序中，启动智能计算过程，利用计算模型对待求解的工频电场、工频磁场、可听噪声、无线电干扰进行计算，计算过程通过硬件运行平台来完成。

5.如权利要求1所述的一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，其特征在于：在电磁环境计算平台开始进行计算时，模型参数模块导入与算法程序相对应的变量，同时在电磁环境计算平台进行计算精度的选择。