[发明专利]一种基于Ansys仿真的同塔双回线路电磁环境仿真系统

说明书

本发明公开了一种基于Ansys仿真的同塔双回线路电磁环境仿真系统，包括同塔双回线路仿真模块和人体仿真模块，其中：所述同塔双回线路仿真模块为仿真500kV、800kV混合组合的同塔双回路输电线路模型；所述人体仿真模块为仿真人体等效模型，并且通过与所述同塔双回线路仿真模块配合以模拟计算同塔双回线路仿真模块中悬垂直线塔周围的电场分布以及人体在悬垂直线塔上时周围的电场分布。本发明可以仿真同塔双回线路在一回线路停电检修的条件下的电磁环境，在不需要大成本的条件下，了解悬垂直线塔的电场强度分布情况，并对在这种情况下的人体在塔不同位置时人体电场强度分布情况进行了解，以达到对检修人员的防护设备性能需求做出参考、防护措施进行规划。

技术领域

本发明属于输电线路技术领域，具体涉及了一种基于Ansys仿真的同塔双回线路电磁环境仿真系统。

背景技术

输电线路仿真作为重要的技术手段，对于输电线路事故预想以及检修措施起着举足轻重的作用。随着输电线路的规模扩大，有时候就需要对输电线路进行改造，在快速了解输电线路安全情况，以及检修人员检修时安全性方面都有了更高的要求，因此对于输电线路的电磁环境的仿真也变得日益的迫切。

鉴于同塔双回直流输电线路结构的应用占比较大的事实，对同塔双回直流输电线路架构的电磁环境进行详细的仿真建模又成为输电架构建模仿真工作的重要组成部分。

当电磁场随时间变化缓慢，在保证计算准确度的前提下，可以忽略的方程不需联立求解，输电线路产生的电磁场就属于这一情况。因此，可采用求解静态电磁场的方法求解输电线路电磁场，区别仅在于准静态电磁场计算中的场量是关于时间的函数。

Ansys有限元仿真软件近几年快速发展，且功能日趋强大、技术日趋成熟。在技术上有以下特点：(1)可釆用自底而上、自顶向下或两者结合方式建立有限元模型，适用性强；(2)解决计算求解问题有自带的多种求解器(迭代求解器、特征值求解器、直接求解器等)，且求解速度快，计算结果准确；(3)能求解工程中各种非线性问题；(4)在网格划分方面可以根据所建的几何模型进行自动划分，也可以根据用户需要进行其他类型的网格划分；(5)接口功能强大，可以和不同软件(如CAD)共享及交换数据信息；(6)可进行二次开发。基于上述优点，在搭建仿真模型时可针对输电塔、输电线及其构成的塔线系进行分析。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Ansys仿真的同塔双回线路电磁环境仿真系统。该仿真系统能够很好地对同塔双回线路的电磁环境进行仿真，进而可以快速了解同塔双回线路周围的电场分布及带电检修时检修人员周围的电场分布情况，提高了检修人员的检修效率和检修时的安全性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于Ansys仿真的同塔双回线路电磁环境仿真系统，包括同塔双回线路仿真模块和人体仿真模块，其中：所述同塔双回线路仿真模块为仿真500kV、800kV混合组合的同塔双回路输电线路模型；所述人体仿真模块为仿真人体等效模型，并且通过与所述同塔双回线路仿真模块配合以模拟计算同塔双回线路仿真模块中悬垂直线塔周围的电场分布以及人体在悬垂直线塔上时周围的电场分布。

本发明进一步说明，所述同塔双回线路仿真模块主要由悬垂直线塔模型、500kV输电线路模型、800kV输电线路模型和避雷线模型组成；

所述悬垂直线塔模型为S1048S-T0120-001^SZ29101悬垂直线塔模型，该悬垂直线塔模型为对称结构，模拟参数设置为：下回输电线路距地面54米，距悬垂直线塔对称轴7米，上回输电线路距地面70米，距悬垂直线塔对称轴10米；

所述500kV输电线路模型设置在悬垂直线塔模型的下回输电线路上，为四根排列成正方形的分裂导线；

所述800kV输电线路模型设置在悬垂直线塔模型的上回输电线路上，为六根排列成正六边形的分裂导线；