[发明专利]一种二维雷电先导发展模型在山区地形下电位的获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及输电线路雷电屏蔽分析领域，具体是一种二维雷电先导发展模型在山区地形下电位的获取方法。

背景技术

随着国民经济的发展与电力需求的不断增长，电力生产的安全问题也越来越突出。对于输电线路来讲，雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素。国内外的运行经验表明：绕击是造成高压输电线路雷击跳闸的主要原因。日前评估输电线路绕击耐雷性能方法较多，如规程法认为绕击率与雷电流大小无关，对地面倾角的影响只以平原和山区来分；而电气几何模型提出了绕击率与雷电流幅值有关的观点，考虑导线高度、地形等因素的影响，其结果与二三十年的运行经验基本符合；Dellera和Eriksson基于临界电晕半径概念发展了上行先导起始判据，建立了先导发展模型(leader progression model，LPM)；Rizk对上行先导起始判据进行了修正，提出适合于复杂间隙结构的先导起始判据，建立了新的LPM；王晓瑜等考虑了雷电绕击分散性，提出了输电线路的雷电绕击模型。

先导发展模型通常用线电荷来模拟下行先导通道，下行先导是一步一步向下发展的，雷电先导总是朝着场强最大的方向发展的。平原地形下的先导发展模型，通过镜像法做出先导通道的镜像，然后计算先导头部电位以及空间点的电位，找出场强最大的方向，进而判断先导每一步的发展方向，直到发生最后跃变。

在山区地形下应用先导发展模型时，由于场的边界复杂，不能直接采用镜像法来计算先导发展模型中电位。有文献中采用无限大斜坡来等效山区地形，过于理想化。

发明内容

本发明提供一种二维雷电先导发展模型在山区地形下电位的获取方法，其通过采用保角变换将山顶或山谷地形变换成平原地形，在平原地形下做先导通道的镜像，然后即可计算出山区地形下相应点的电位值。

一种二维雷电先导发展模型在山区地形下电位的获取方法，包括

步骤10：通过地理信息系统提取输电线路的实际地形数据；

步骤20：对输电线路的实际地形进行拟合，使用步骤10中获得的实际地形数据求出对应的保角变换函数中的与地形相关的参数，然后使用保角变换函数将山区地形变换到平原地形，山顶地形下采用的保角变换的函数为：

w=z2+d2---(1)]]>

山谷地形下采用的保角变换的函数为：

w=z2-d2---(2)]]>

式(1)和(2)中z＝x+i(y+d1)，z是保角变换前复平面点的坐标；w＝u+i(v+d1)，w是保角变换后复平面点的坐标，d和d1是所述与地形相关的参数；

步骤30：保角变换后先做先导通道的镜像，然后根据镜像法计算空间任意一点的电位，空间任意一点S(x，y)的电位的计算公式如下所示：