[发明专利]直流输电线路地面合成电场计算方法

权利要求书

1.一种直流输电线路地面合成电场计算方法，该方法采用有限元的方法对实际输电线路进行建模，计算直流输电线路地面的合成场，在建模过程中，用子域提高了导线表面电场计算精度；利用数学方法，推算了有空间电荷情况下的电场，最终获得了更加精确的地面合成场计算方法。

2.如权利要求1所述的直流输电线路地面合成电场计算方法，其特征在于：所述方法具体为：

第一步骤：建模计算

计算中忽略了扩散的影响，将以下公式

▿·[(M+E+W)ρ+-D+▿ρ+]+Riρ+ρ-/qe]]>

▿·[(M-E+W)ρ--D-▿ρ-]+Riρ+ρ-/qe]]>

转为一阶非线性偏微分方程，并采用了“空间电荷只影响电场的大小而不影响电场的方向”的Deutsch假设，只对一个通量管进行计算，将二维空间作为一维处理，公式中：

ρ₊和ρ_-分别为正、负空间电荷密度；

M+和M-分别为正、负离子的迁移率；

D+和D-分别为正、负离子的扩散系数.ρ+；

qe为一个电子的电量；

W为风速；

J+和j-分别为正、负离子徙动所致电流密度；

第二步骤：利用子域提高导线表面电场计算精度

对每条相(极)导线设置子算域以计算其表面场强，其外边界结点电位用电位系数法计算，导线电位设为运行电压；在整体计算中，相(极)导线则以等值导线代替；

第三步骤：推算有空间电荷情况下的电场

采用两个条件来判断计算结果是否合理，其一是终点的场强是否等于负极性导线的起晕场强，其二是沿电力线全长对场强的积分是否等于极间电压，当两者都满足允许误差时，即认可计算结果。