一种三维离子流场确定方法技术

本申请公开了一种三维离子流场确定方法

【技术实现步骤摘要】
一种三维离子流场确定方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉及计算电磁学
，特别涉及一种三维离子流场确定方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]在研究电磁环境时，需要对输电线路地面附近及建筑物附近的电场强度进行控制，因此，需要使用高效的离子流场计算方法，对电磁环境进行精准模拟和研究，包括合成电场
、
空间电荷分布
、
离子流密度等要素
。
为了确保直流输电线路附近的建筑物周围有人员活动时满足国家规定的电磁环境标准要求以及直流输电线路对可能存在的建筑物应满足规定所要求的距离，需要对直流输电线路存在建筑物时合成电场与离子流的分布展开深入研究
。
[0003]目前，输电线路下方建筑物三维模型的研究，忽略了房屋所围成的人工边界对线路附近离子流场的分布，认为只影响三维计算区域内的电场，由此通过二维
‑
三维近似计算的方法求得三维区域内的离子流场
。
然而该种方式得到的计算结果很不精确
。
[0004]因此，如何得到更精确的三维区域内的离子流场是本领域技术人员目前需要解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种三维离子流场确定方法
、
装置
、
设备及介质，能够确定直流输电线路下方邻近建筑物的三维计算区域的离子流场
。
其具体方案如下：/>[0006]第一方面，本申请公开了一种三维离子流场确定方法，包括：
[0007]获取预先构建的直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型；
[0008]基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场；
[0009]基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值；
[0010]将所述边界初值输入至双极性离子流数学模型进行迭代计算，以确定所述三维场区域的目标三维离子流场
。
[0011]可选的，构建直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型，包括：
[0012]根据所述直流输电线路的基础参数构建所述直流输电线路的几何模型，以及根据所述建筑物的建筑物信息构建所述建筑物的几何模型
。
[0013]可选的，所述基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场，包括：
[0014]基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并设定所述直流输电线路的空间电荷初值；
[0015]基于所述目标二维截面，利用所述双极性离子流数学模型对所述空间电荷初值进行计算，确定二维离子流场中的电荷密度以及电场强度
。
[0016]可选的，所述基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值，包括：
[0017]基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场中的电荷密度以及电场强度在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的电荷密度边界初值和电场强度边界初值
。
[0018]可选的，所述基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值之前，还包括：
[0019]确定所述目标二维截面在二维直角坐标系中的第一坐标轴方向；
[0020]根据所述第一坐标轴方向确定所述三维场区域对应的三维直角坐标系中的第二坐标轴方向，并将所述第二坐标轴方向作为所述目标线路方向；其中，所述第二坐标轴方向为所述三维直角坐标系中除所述第一坐标轴方向外的坐标轴方向
。
[0021]可选的，所述将所述边界初值输入至双极性离子流数学模型进行迭代计算，以确定所述三维场区域的目标三维离子流场，包括：
[0022]将所述边界初值输入至双极性离子流数学模型进行迭代计算，并获取当前计算得到的第一计算结果与上一次计算得到的第二计算结果；
[0023]基于所述第一计算结果与所述第二计算结果确定第三计算结果，并根据预设结果收敛判断条件对所述第三计算结果进行判断，以便通过判断结果确定所述三维场区域的目标三维离子流场
。
[0024]可选的，所述根据预设结果收敛判断条件对所述第三计算结果进行判断，以便通过判断结果确定所述三维场区域的目标三维离子流场，包括：
[0025]当判定所述第三计算结果收敛时，获取所述三维场区域的当前边界值并根据所述当前边界值确定所述目标三维离子流场；
[0026]当判定所述第三计算结果不收敛时，更新所述直流输电线路的二维离子流场得到更新后二维离子流场，然后触发所述基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域的步骤，直到所述第三计算结果收敛，根据所述三维场区域的当前边界值确定所述目标三维离子流场
。
[0027]第二方面，本申请公开了一种三维离子流场确定装置，包括：
[0028]几何模型获取模块，用于获取预先构建的直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型；
[0029]二维离子流场确定模块，用于基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场；
[0030]三维边界初值确定模块，用于基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插
值得到所述三维场区域的边界初值；
[0031]三维离子流场确定模块，用于将所述边界初值输入至双极性离子流数学模型进行迭代计算，以确定所述三维场区域的目标三维离子流场
。
[0032]第三方面，本申请公开了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如前所述的三维离子流场确定方法
。
[0033]第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的三维离子流场确定方法
。
[0034]本申请提供了一种三维离子流场确定方法，包括：获取预先构建的直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型；基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场；基于所述建筑物的几何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维离子流场确定方法，其特征在于，包括：获取预先构建的直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型；基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场；基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值；将所述边界初值输入至双极性离子流数学模型进行迭代计算，以确定所述三维场区域的目标三维离子流场
。2.
根据权利要求1所述的三维离子流场确定方法，其特征在于，构建直流输电线路的几何模型以及所述直流输电线路邻近建筑物的几何模型，包括：根据所述直流输电线路的基础参数构建所述直流输电线路的几何模型，以及根据所述建筑物的建筑物信息构建所述建筑物的几何模型
。3.
根据权利要求1所述的三维离子流场确定方法，其特征在于，所述基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并基于所述目标二维截面确定二维离子流场，包括：基于所述直流输电线路的几何模型确定所述直流输电线路对应的目标二维截面，并设定所述直流输电线路的空间电荷初值；基于所述目标二维截面，利用所述双极性离子流数学模型对所述空间电荷初值进行计算，确定二维离子流场中的电荷密度以及电场强度
。4.
根据权利要求3所述的三维离子流场确定方法，其特征在于，所述基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值，包括：基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场中的电荷密度以及电场强度在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的电荷密度边界初值和电场强度边界初值
。5.
根据权利要求1所述的三维离子流场确定方法，其特征在于，所述基于所述建筑物的几何模型为所述建筑物自定义划分三维场区域，然后根据所述二维离子流场在所述三维场区域中的目标线路方向上进行插值得到所述三维场区域的边界初值之前，还包括：确定所述目标二维截面在二维直角坐标系中的第一坐标轴方向；根据所述第一坐标轴方向确定所述三维场区域对应的三维直角坐标系中的第二坐标轴方向，并将所述第二坐标轴方向作为所述目标线路方向；其中，所述第二坐标轴方向为所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐禄文，杨勃，王光明，王倩茜，邱妮，周雨馨，王谦，张海兵，李俊杰，蒋西平，陈伟，杨华夏，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：