变电站高压开关场工频电场三维分析方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种变电站高压开关场工频电场三维分析方法。其包括：a、对变电站开关场进行建模，得到变电站开关场简化模型，其中在步骤a中忽略变电站开关场中复杂设备及瓷套支柱，将变电站开关场所有的带电导线简化成水平和竖直两种形式，不考虑线路电压降；同时变电站中各设备均压环均简化为线型导体，最终得到简化的变电站开关场简化模型；b、采用模拟电荷法计算所述变电站开关场简化模型中的模拟电荷；c、根据计算的模拟电荷采用迭代法计算变电站开关场中各点的电场强度值，绘制变电站开关场的工频电场分布图。本发明实施例，可以为变电站电磁环境分析与研究提供技术参考。
【专利说明】变电站高压开关场工频电场三维分析方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力分析【技术领域】，尤其涉及一种变电站高压开关场工频电场三维分析方法。
【背景技术】
[0002]近年来，国内变电站数量正逐年增加，而变电站内不仅因为带电设备众多，结构复杂，而且电压等级高，负荷重，场强大，易形成电磁污染，因此需要加强控制。针对工频电磁环境问题，国际非电离辐射防护委员会1988年发布导则规定了工频场强的限值，世界各国也相继规定了自己的国家标准限值，我国在参照国际非电离辐射防护委员导则的同时结合国情制定了工频电场和工频磁场的限值，以工频电场4kV/m，工频磁场0.1mT作为居民区环保评价标准，以工频电场10kV/m，工频磁场0.5mT作为职业卫生评价标准。目前，国内针对输电线路的工频电场的仿真计算相对较多，而针对变电站的计算因为其结构复杂相对较少，因此，本领域技术人员有必要提出一种变电站高压开关场工频电场分析方式。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种变电站高压开关场工频电场三维分析方法，可以进行多种不同状况下的变电站高压开关场工频电场计算分析，可以为变电站电磁环境分析与研究提供技术参考。
[0004]本发明提供了一种变电站高压开关场工频电场三维分析方法，包括:
[0005]a、对变电站开关场进行建模，得到变电站开关场简化模型，其中在步骤a中忽略变电站开关场中复杂设备及瓷套支柱，将变电站开关场所有的带电导线简化成水平和竖直两种形式，不考虑线路电压降；同时变电站中各设备均压环均简化为线型导体，最终得到简化的变电站开关场简化模型；
[0006]b、采用模拟电荷法计算所述变电站开关场简化模型中的模拟电荷；
[0007]C、根据计算的模拟电荷采用迭代法计算变电站开关场中各点的电场强度值，绘制变电站开关场的工频电场分布图。
[0008]进一步，所述步骤b包括:
[0009]bl、在所述变电站开关场简化模型中设置数量合适的模拟电荷和匹配点；
[0010]b2、建立电位和电荷量间的电位矩阵方程，求解该电位矩阵方程，得到设置的模拟电荷的量值；
[0011]b3、在所述变电站开关场简化模型中设置校验点，并计算所述校验点和模拟电荷间的电位误差；
[0012]b4、判断计算得到的电位误差是否达到设定的要求，若否则修正模拟电荷重复步骤bl至b4，直至满足限值，若是则执行步骤C。
[0013]进一步，所述步骤b2中的电位矩阵方程为:电位系数矩阵，该电位系数矩阵用于描述模拟电荷和匹配点之间的关系矩阵，其元素称为电位系数。[0014]进一步，所述步骤b2中采用式:
[0015]
【权利要求】
1.一种变电站高压开关场工频电场三维分析方法，其特征在于:包括: a、对变电站开关场进行建模，得到变电站开关场简化模型；在步骤a中忽略变电站开关场中复杂设备及瓷套支柱，将变电站开关场所有的带电导线简化成水平和竖直两种形式，不考虑线路电压降，同时变电站中各设备均压环均简化为线型导体，最终得到简化的变电站开关场简化模型； b、采用模拟电荷法计算所述变电站开关场简化模型中的模拟电荷； C、根据计算的模拟电荷采用迭代法计算变电站开关场中各点的电场强度值，绘制变电站开关场的工频电场分布图。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤b包括: bl、在所述变电站开关场简化模型中设置数量合适的模拟电荷和匹配点；b2、建立电位和电荷量间的电位矩阵方程，求解该电位矩阵方程，得到设置的模拟电荷的量值； b3、在所述变电站开关场简化模型中设置校验点，并计算所述校验点和模拟电荷的电位误差； b4、判断计算得到的电位误差是否达到设定的要求，若否则修正模拟电荷重复步骤bl至b4，直至满足限值，若是则执行步骤C。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述步骤b2中的电位矩阵方程为:电位系数矩阵，该电位系数矩阵用于描述模拟电荷和匹配点之间的关系矩阵，其元素称为电位系数。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于:所述步骤b2中采用式:
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于:所述步骤b3中的电位误差包括:绝对误差，或者，包括绝对误差和相对误差。
【文档编号】G06F17/50GK103810355SQ201410090134
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】徐禄文, 邹岸新, 伏进 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司电力科学研究院