[发明专利]一种直流输电导线污秽评估方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电导线污秽评估领域，具体地说是一种基于空气污染指数的直流输电导线污秽评估方法及系统。

背景技术

和交流输电比起来，直流输电在长距离和大容量输电的情况下，可以有效地节约输电导线走廊成本，能够在输电过程中减少遇到的输电瓶颈和对环境造成的危害，相比于传统的交流输电，其经济效益和社会效益优势十分明显。直流输电工程近年来在我国得到快速发展。

输电过程中发生的电晕放电是一种当导线表面的电位梯度值超过临界值时，会使空气介质发生电离放电的现象。输电导线发生电晕放电后会对输电导线附近电场的分布产生影响。

当交流输电导线产生电晕放电时，由于交流输电导线的电压是时变的，周围空间的粒子会在时变的场内的小区域内做往复运动。而当直流输电导线发生电晕放电时，与交流输电导线不同的是，直流输电导线的电压是定值，所以带点颗粒会在周围的场内定向运动，而周围的颗粒在极化后会影响原场的场强分布，而且如果在空间中还存在其他颗粒物，颗粒物会吸附带电离子成为新的带电微粒使得直流输电导线的离子流场问题变得更为复杂。这样的耦合场会进一步影响周围颗粒在周围的运动情况，进而影响输电导线的污秽积累情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于空气污染指数的直流输电导线的污秽评估方法，其从输电导线在空气中污染颗粒的污染情况下的合成离子流场计算出发，通过与传统的积累-清洗模型相结合，计算出输电导线的污秽积累情况和清洗情况最终变为等值盐密，通过与标准盐密进行对照，从而判断输电导线的污秽情况。

为此，本发明采用如下的技术方案：一种直流输电导线污秽评估方法，其包括以下步骤：

步骤一，选取待评估导线，收集输电导线区域的空气污染指数以及待评估导线区域对应时间段的降雨气象资料；

步骤二，对整个污秽积累的过程采用积累-清洗模型，结合空气污染指数计算导线周围污染颗粒在导线上积累的情况；

步骤三，将计算得到的导线污秽积累情况带入积累-清洗模型，结合降雨气象资料得出对应时间段的导线污秽清洗情况，该导线污秽清洗情况结合导线污秽积累情况转换为等值盐密；

步骤四，所述的等值盐密与标准盐密对照，判断当前输电导线的污秽等级。

进一步地，所述步骤一的具体过程如下：选取待评估导线，确定输电导线电压等级、导线规格和间距；收集气象数据，按照每24小时作为时间间隔，选取一个开始时间，收集从开始时间起到整个待评估时间末尾时刻之间的输电导线区域的空气污染指数，以及待评估导线区域对应时间段的降雨气象资料。

进一步地，所述的步骤二中，

在未降雨情况下，对应的空气污染指数所带来的直流输电导线周围的离子流场的变化情况，其计算方法为：

通过简化假设，采用控制方程组，假设在原空间的周围产生了新的电荷，并通过空间电荷来替代雾霾颗粒在原情况下对输电导线周围场的影响，空间任何一点的电位与空间电荷ρ₊和ρ_-之间的关系描述为：

ρ₊＝ρ_e++ρ_f++ρ_p+，

ρ_-＝ρ_e-+ρ_f-+ρ_p-，

电流密度方程：

j₊＝ρ_e+K₊′E_s，

j_-＝ρ_e-K_-'E_s，

电流连续性方程：