[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

说明书

本发明涉及一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，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。本发明根据输电线路运行时电磁环境的实际特点，在算法中考虑天气条件的影响，以温度、湿度和风速作为天气表征，最终使计算结果更接近于线路实际运行情况，提高结果的准确性。

技术领域

本发明属于输电线路电磁环境评价技术领域，尤其涉及一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台。

背景技术

输电项目是国民经济的重要基础产业，社会经济的发展和人民生活水平的提高促进了电力需求的增长。随着我国超高压和特高压输电线路的不断建设，电力系统全国联网、南北互通、西电东送等工程的实施，输电线路纵横交错，电网结构日趋复杂。输电线路下方的电磁环境正逐渐成为输变电工程设计和建造的主要控制因素。

电磁环境主要包括：工频电场、工频磁场、可听噪声和无线电干扰。目前针对输电线路的电磁环境理论计算方面已足够成熟，并能根据天气条件预测输电线路下方的电磁环境分布情况。在典型的电磁环境计算中，工频电场、工频磁场、可听噪声和无线电干扰通常分属于不同的计算程序中，每次计算均需重新输入参数变量，花费时间较长，导致整体效率偏低。因此，仍然需要一种能便于快速计算电磁环境的相关方案。

发明内容

为了解决交流输电线路电磁环境复合计算的问题，简化计算流程，本发明提供一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，并通过如下技术方案实现：

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台，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。

作为本发明一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台的进一步优化，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。

作为本发明一种考虑天气条件的交流输电线路电磁环境计算平台的进一步优化，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Ex和Ey表示为：