[发明专利]考虑温度、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法

说明书

本发明涉及高压线路对地电场强度计算技术，具体涉及考虑温度、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法，构建基于BP神经网络的对地电场强度计算模型；对BP神经网络中不同输入变量等效负荷法计算值、温度及湿度不同数据进行归一化；采用遗传算法对计算模型的初始连接权值及阈值进行优化；对BP神经网络工频电场强度预测值与实际值进行判断；如果满足误差要求，则计算结束；否则，进入步骤3优化权值，继续计算；将对地电场强度预测值上传数据库，与实际值进行对比，进行修正补偿得到对地电场强度计算值。该方法提高了高压线路电场强度计算的精度，实现了不同高度的电场强度计算，将为环境评估和管理提供支撑。

技术领域

本发明属于高压线路对地电场强度计算技术领域，特别涉及考虑温度、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法。

背景技术

由于能源禀赋与负荷中心呈逆向分布特征，将建成多回特高压交直流输电线路。与此同时，高压线路工频电磁场的影响也成为关注重点。目前，特高压输电线路工频电场强度研究主要基于实验室理想试验数据开展，实际上在工程实际中温度、湿度等环境因素均可能对工频电场强度产生影响。彭湃著的“基于有限元和模拟电荷法的输电线路工频电磁场的数值计算与研究，广东工业大学，2016”采用有限元和模拟电荷法对输电线路工频电磁场数值进行了计算，但没有考虑温度、湿度的影响。俞集辉、郑亚利、徐禄文著的“湿度、温度对工频电场强度的影响，重庆大学学报，2009，32(2)：136-140。”得出在温度不变的条件下，工频电场随湿度的增大而增加；在湿度不变的条件下，温度对工频电场的影响规律还需进一步研究。郭菲著的“复杂地势下超高压交流输电线路的工频电场仿真计算,山东大学，2019”针对复杂地势下的高压交流线路的工频电场进行了计算，但没有考虑温度、湿度的影响。综上，目前对于高压线路电场强度计算存在方法精度不高、考虑影响因素单一等问题。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种考虑温、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：考虑温度、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法，包括以下步骤：

步骤1、构建基于BP神经网络的对地电场强度计算模型；包括BP神经网络预测模型的输入层、隐含层和输出层模型；

步骤2、对BP神经网络中不同输入变量等效负荷法计算值、温度及湿度不同数据进行归一化处理；

步骤3、采用遗传算法对步骤1所构建的对地电场强度计算模型的初始连接权值及阈值进行优化；括编码产生初始种群、设计适应度函数、选择遗传算子、以及迭代计算；

步骤4、根据步骤1所构建的对地电场强度计算模型和经骤2归一化处理的数据，结合步骤3遗传算法的计算结果，对BP神经网络工频电场强度预测值与实际值进行判断；如果满足误差要求，则计算结束；否则，进入步骤3优化权值，继续计算；

步骤5、将基于遗传算法与BP神经网络计算的对地电场强度预测值上传数据库，通过和数据库中同样电场、环境等条件下的对地电场强度实际值与预测值进行对比，根据实际值与预测值之差进行修正补偿，得到最终的对地电场强度计算值。

在上述考虑温度、湿度影响的高压线路对地电场强度计算方法中，步骤1的实现包括：

步骤1.1、高压线路对地电场强度影响因素包括对BP神经网络中不同输入变量等效负荷法计算值、电压、电流、对地高度、温度、湿度，将这些值作为BP神经网络的输入层变量X_k，X_k＝[x_k1,x_k2,...,x_km]；

其中，X_k表示第K个学习样本，x_k1,x_k2...分别表示第K个学习样本中的等效负荷法计算值，电压，电流和温度、湿度，m表示第m个影响因素；