【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地线融冰领域，具体是一种直流线路地线感应电压的计算方法。
技术介绍
1、直流线路进行地线融冰时，除极导线上电荷产生标称电场外，直流线路将空气电离（即导线电晕），线路表面电荷与空间带电离子产生的综合电场，会在地线上感应出远远大于直流线路本身在地线上产生的感应电压。因此直流线路地线融冰时，地线上的感应电压主要为静电耦合和离子流场的感应电压，这与交流线路地线感应电压主要为电磁感应电压和静电感应电压的产生机理不同。
2、以往直流线路计算地线感应电压时，未考虑空气电离后产生的综合电场的影响，导致计算的地线感应电压偏小，因此直流线路进行地线融冰时，曾出现地线感应电压过高而导致融冰装置起火的故障，因此为保证直流线路地线融冰的安全，需要准确计算直流线路地线融冰感应电压。
3、对于直流线路地线融冰感应电压的计算，目前尚无明确的计算方法。
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，解决了现有技术存在的无法准确计算直流线路地线融冰感应电压等问题。
2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案是：
3、一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，将导线表面电晕产生的直流离子流在空间电场的分布用直流电晕层进行等效，从而模拟出导线周围空间的电场分布，计算直流线路地线融冰时的感应电压。
4、作为一种优选的技术方案，包括以下步骤：
5、s1，选取直流线路回路数；
6、s2，
7、s3，设置导线布置方式；
8、s4，构建计算模型；
9、s5，设置边界及收敛条件；
10、s6，求取参数。
11、作为一种优选的技术方案，步骤s4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响：
12、1）导线起晕后，导线表面场强保持起晕场强不变，等效电晕层表面场强等于起晕场强；
13、2）电晕以及空间中各点电荷浓度已达稳态，不考虑暂态过程；
14、3）正负导线表面各点的空间电荷密度沿导线外边界恒定；
15、4）忽略杆塔影响及电晕分布的不均匀性，将实际的三维问题简化为二维问题；
16、5）忽略电晕层外电荷影响，仅考虑等效电晕层内电荷。
17、作为一种优选的技术方案，步骤s4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响后，通过加入修正系数的方法对电晕层半径进行线性修正。
18、作为一种优选的技术方案，步骤s5中，边界条件指导线表面、地面、设定的电晕层边界上所需满足的条件，边界条件如下：
19、
20、其中，、、分别为导线表面、地面、设定的电晕层边界处的电势，为导线运行电压，为标称场电位。
21、作为一种优选的技术方案，步骤s5中，收敛条件如下：
22、
23、其中，为导体表面最大场强，为起晕场强，为容差。
24、作为一种优选的技术方案，步骤s6中，计算导线电晕场强、感应电压。
25、作为一种优选的技术方案，步骤s5中，计算导线电晕起始场强时，计算光滑圆导线表面起晕场强的公式如下：
26、
27、其中，为正极光滑圆导线表面起晕场强，为负极光滑圆导线表面起晕场强，为导线半径。
28、作为一种优选的技术方案，步骤s5中，计算导线电晕起始场强时，导线表面状态对起晕场强的影响由粗糙系数进行修正，修正公式如下：
29、
30、其中，为正极导线实际表面起晕场强，为负极导线实际表面起晕场强，为粗糙系数。
31、作为一种优选的技术方案，步骤s5中，计算导线电晕起始场强时，的范围为[0.3，0.45]。
32、本专利技术相比于现有技术，具有以下有益效果：
33、（1）本专利技术解决了以往直流线路地线融冰时感应电压未考虑空气电离后产生的综合电场影响的问题；
34、（2）本专利技术提出了采用稳定直流电晕层等效离子流场的计算方法计算导线周围的空间电场分布，模拟出导线和地线附近的电场，从而计算地线上的感应电压的方法。
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1.一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，将导线表面电晕产生的直流离子流在空间电场的分布用直流电晕层进行等效，从而模拟出导线周围空间的电场分布，计算直流线路地线融冰时的感应电压。
2.根据权利要求1所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响：
4.根据权利要求3所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响后，通过加入修正系数的方法对电晕层半径进行线性修正。
5.根据权利要求2所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S5中，边界条件指导线表面、地面、设定的电晕层边界上所需满足的条件，边界条件如下：
6.根据权利要求2所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S5中，收敛条件如下：
7.根据权利要求2
8.根据权利要求7所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S5中，计算导线电晕起始场强时，计算光滑圆导线表面起晕场强的公式如下：
9.根据权利要求8所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S5中，计算导线电晕起始场强时，导线表面状态对起晕场强的影响由粗糙系数进行修正，修正公式如下：
10.根据权利要求9所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤S5中，计算导线电晕起始场强时，的范围为[0.3，0.45]。
...【技术特征摘要】
1.一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，将导线表面电晕产生的直流离子流在空间电场的分布用直流电晕层进行等效，从而模拟出导线周围空间的电场分布，计算直流线路地线融冰时的感应电压。
2.根据权利要求1所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤s4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响：
4.根据权利要求3所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤s4中，在构建计算模型时，采用以下假设条件来简化电场与空间电荷的相互影响后，通过加入修正系数的方法对电晕层半径进行线性修正。
5.根据权利要求2所述的一种直流线路地线融冰感应电压计算方法，其特征在于，步骤s5中，边界条件指导线表面、地面、设...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢静，刘炯，梁明，刘翰柱，刘璐，罗鸣，马海云，鄢艺，易海蓉，龚森廉，熊康，陈偲，王军成，马昆麟，曹立伟，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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