[发明专利]一种输电线路周围电磁环境并行计算方法和系统

说明书

本发明提供了一种输电线路周围电磁环境并行计算方法和系统，方法包括以下步骤：对输电线路周围物体进行结构划分；在同一坐标系下，分别建立输电导线及其周围物体的空间坐标；建立空间内任一点电位与空间内物体等效电荷密度的函数关系；选取多个位于电位边界的点作为匹配点，列写所有匹配点位置的电位方程，形成方程组；将输电线路周围电磁环境按照区域特点分割为多个子区域单元，对每个子区域单元的电荷密度并行求解，得出空间内各物体的等效电荷密度；将得出的等效电荷密度带入建立的函数关系，求解空间中任一点的电位值；系统包括子计算系统和数据交换单元。对输电线路周围空间内物体全面考量，采用并行计算，计算效率高，结果精准。

技术领域

本发明涉及输电线路参数检测技术领域，具体而言，涉及一种输电线路周围电磁环境并行计算方法和系统。

背景技术

在国家发展的背景下，国家用电需求不断增加，我国能源分布不均，需要能源跨区运输，电能成为选择对象。在电能的传输中，电压等级高，输电线周围电磁环境复杂，对输电线周围居民生活产生影响，需对输电线周围空间区域的电压进行计算。

现有的输电线路空间电位测量方法通常需要人工或机械在实地进行测量。输电线路距离长，覆盖范围广，且跨越交通轨道、山川湖泊等复杂地形，实地测量方法十分不便，且仅对空间内输电线路的影响进行计算，而输电线路周围空间的接地构架、不接地构架以及各类建筑物同样会对空间内电磁环境产生影响，计算结果不够精准，难以反应空间内电磁环境的真实情况，并且输电线路周围空间的电磁环境为各类因素叠加而成，参数较多，难以快速进行计算，因此需要一种综合考量输电线路周围空间内全部物体，同时降低实地测量难度提高计算精度和计算效率的计算方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的输电线路距离长，覆盖范围广，实地测量方法十分不便，现有方法且仅对空间内输电线路的影响进行计算，而输电线路周围空间的接地构架、不接地构架以及各类建筑物同样会对空间内电磁环境产生影响，计算结果不够精准，难以反应空间内电磁环境的真实情况；并且输电线路周围空间的电磁环境为各类因素叠加而成，参数较多，难以快速进行计算的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提供了一种输电线路周围电磁环境并行计算方法。

本发明第二方面提供了一种输电线路周围电磁环境并行计算系统。

本发明提供了一种输电线路周围电磁环境并行计算方法，包括以下步骤：

S1、对输电线路周围物体进行结构划分，根据输电线路周围物体的几何形状将其划分为杆状类和块状类，将杆状类物体所带电荷离散为线电荷，将块状类物体所带电荷离散为面电荷；

S2、在同一坐标系下，分别建立输电导线及其周围物体的空间坐标；

S3、建立空间内任一点电位与空间内物体等效电荷密度的函数关系，空间内任一点电位为空间内全部物体所携带电荷对该点影响的叠加；

S4、选取多个位于电位边界的点作为匹配点，根据S3中建立的函数关系，列写所有匹配点位置的电位方程，形成方程组；

S5、将输电线路周围电磁环境按照区域特点分割为多个子区域单元，对每个子区域单元的电荷密度并行求解，得出空间内各物体的等效电荷密度；

S6、将S5得出的等效电荷密度带入S3所建立的函数关系，求解空间中任一点的电位值。

进一步的，输电线路周围物体包括输电导线、接地构架、不接地构架和建筑物，按照S1将输电导线、接地构架、不接地构架所携带电荷离散为线电荷，将建筑物所携带电荷离散为面电荷。

进一步的，S3中空间内任一点电位与空间内物体等效电荷密度的函数关系如下：