一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法和系统，属于工频电磁与天线领域。包括：将三相环路等效为逐级耦合的偶极子群，确定偶极子群的空间坐标；计算每个三相偶极子的环路长度，将长度为λ、λ/2、λ/4的长距离高压输电环路等效为长波天线，将多个短距离高压输电环路等效为实现长波天线功能的天线阵；计算输电环路上三相电压和电流；建立空间几何模型；对各天线阵进行仿真计算并进行矢量叠加；分析高压电网在整个仿真域的空间工频电磁场(波)分布的特性。本发明专利技术可仿真分析出高压电网产生的更远距离的工频电磁波，不仅解决了现有高压输电环路无法进行远场区电磁波仿真分析的问题，而且还可适用于远距离环境的电磁探测相关研究和分析。

A modeling analysis method and system of equivalent ultra long wave antenna array for high voltage power grid

【技术实现步骤摘要】
一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法和系统
本专利技术属于工频电磁场与天线技术交叉领域，更具体地，涉及一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法和系统。
技术介绍
输电网络会产生周期性变化的工频电磁场(波)，作为电网大动脉的输电/配网络会对其附近空间产生强大的电磁场(波)，形成强大的电磁干扰。输电网络产生的工频电磁场(波)经过介质(如水体、空气、土壤、岩石等)的调制衰减会传播到空间中的某一点，该点处的工频电磁场(波)是不同位置分布的输电网络产生工频电场的矢量和。输电环路对环境的影响是多方面的，通常我们所说的输电环路电磁环境问题包括以下几问题：工频电磁场(波)的生态效应和工频电磁场(波)带来的电磁干扰等。工频电磁场(波)的生态效应一直是人们关注的焦点，来自国内外的许多流行病学调查报告显示工频电磁场(波)可能对人类免疫功能存在着某种影响，可能与白血病、癌症发病率升高有关系；输电网络带来的电磁干扰主要影响周围居民的无线电广播与电视的收听及收看。由于科学技术的快速发展，世界各国建立了分布广泛的高压电网，支撑人类创造巨大的物质文明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将高压电网的三相输电环路等效为逐级耦合的偶极子群，确定偶极子群的空间坐标；/nS2、根据所述空间坐标计算每个偶极子的环路长度，将长度为λ、λ/2、λ/4的长距离高压输电环路等效为长波天线，其中λ表示长波天线波长，将多个短距离高压输电环路等效为实现长波天线功能的天线阵，所述长波天线和天线阵构成天线阵模型；/nS3、计算高压电网中输电环路上的三相电压和电流；/nS4、建立陆地-海洋-空气介质几何模型；/nS5、利用所述天线阵模型、电压、电流和陆地-海洋-空气介质几何模型，对各个天线阵进行仿真计算并进行矢量叠加，计算...

【技术特征摘要】
1.一种高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将高压电网的三相输电环路等效为逐级耦合的偶极子群，确定偶极子群的空间坐标；
S2、根据所述空间坐标计算每个偶极子的环路长度，将长度为λ、λ/2、λ/4的长距离高压输电环路等效为长波天线，其中λ表示长波天线波长，将多个短距离高压输电环路等效为实现长波天线功能的天线阵，所述长波天线和天线阵构成天线阵模型；
S3、计算高压电网中输电环路上的三相电压和电流；
S4、建立陆地-海洋-空气介质几何模型；
S5、利用所述天线阵模型、电压、电流和陆地-海洋-空气介质几何模型，对各个天线阵进行仿真计算并进行矢量叠加，计算出高压电网在整个仿真域的空间工频电磁场和电磁波分布；
S6、分析所述高压电网在整个仿真域的空间工频电磁场和电磁波分布的特性。


2.如权利要求1所述的高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
将高压电网的三相环路等效为逐级耦合的偶极子群，建立偶极子群的空间坐标矢量群，用集合V表示
V＝(V1，V2，…，Vi，…，Vn)，
其中Vi表示偶极子，n表示整个高压电网中的偶极子个数。


3.如权利要求1所述的高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
对于短距离高压输电环路，多个输电环路等效为实现长波天线功能的天线阵，总长度为每个输电环路长度之和，记作m为输电环路个数。


4.如权利要求1所述的高压电网的等效超长波天线阵建模分析方法，其特征在于，所述步骤S4包括：
S41、确定仿真域的大小，包括
空气模型Mair＝(Lair，Wair，Hair)；
陆地-海洋模型Mocean-island＝(Locean-island，Wocean-island，Hocean-island)；
其中，(Lair，Wair，Hair)和Locean-island，Wocean-island，Hoceanisland)分别表示空气模型和陆地...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天序，张庆辉，房莹，付小艺，李阳，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42