基于矩量法的同走廊并行交流輸電線路工頻電場求解.pdf

1、隨著我國高壓電網(wǎng)的快速發(fā)展，輸電線路的電壓等級越來越高，輸送容量也不斷提升，同樣也伴隨著電力線路的大力建設(shè)，從而造成土地資源走廊用地緊張。為緩解這種緊張狀況，電力建設(shè)中越來越多的采用同走廊并行交流輸電線路。同走廊并行輸電線路由于其大量輸電導(dǎo)線在局域范圍內(nèi)集中的特點(diǎn)，造成電磁環(huán)境較常規(guī)線路更為復(fù)雜，傳統(tǒng)的模擬電荷法及有限元法無法適用于這種大空間尺度下的工頻電場計(jì)算。因此，即確保計(jì)算精確，同時(shí)又兼有快速計(jì)算的同走廊并行交流輸電線路工頻電場求

2、解算法是當(dāng)前需要考慮的重要問題。
　　在這一背景下，本文提出了一種基于矩量法的同走廊并行交流輸電線路工頻電場的求解算法。主要研究內(nèi)容包括：
　　1）考慮導(dǎo)線弧垂的影響，推導(dǎo)了單根架空導(dǎo)線的三維空間懸鏈線方程，從而獲得出單根子導(dǎo)線的空間位置數(shù)學(xué)模型；結(jié)合鏡像法，構(gòu)建出以線電荷單元為模擬電荷的數(shù)學(xué)模型。將線電荷單元視為電場源，采用模擬電荷法，建立了單相導(dǎo)線的電場積分方程，從而采用矢量疊加原理獲得了同走廊并行交流線路在空間任意場點(diǎn)

3、處的電場積分方程；然后以脈沖函數(shù)為基函數(shù)和以狄拉克函數(shù)為權(quán)函數(shù)，通過矩量法對該電場積分方程進(jìn)行離散，最終得到輸電線路下方的工頻電場值。
　　2）選擇500 kV同走廊并行交流輸電線路，以及已有文獻(xiàn)中的算例作為典型算例，利用矩量法和模擬電荷法分別求解其線路下方的工頻電場值，并與已有的結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：本文算法較模擬電荷法更能反映線路下方工頻電場的橫向分布特性。由此，采用本文提出的算法對不同的導(dǎo)線布置形式、桿塔架設(shè)的高度、導(dǎo)