直流输电线路合成电场计算时两种假设的合理性分析

高压直流输电线路合成电场是直流输电工程重要的环境指标,其计算涉及复杂的直流电晕放电过程,往往采用Deutsch假设或Kaptzov假设进行简化,但目前对这两种假设的合理性具体分析不足。对此,分析了应用Deutsch假设需满足的物理条件,实际运用中该假设条件难以满足,计算结果存在一定误差;采用迎风有限元计算模型,针对我国典型±500、±800kV的线路参数进行计算,发现可忽略导线电晕电流变化对导线表面电场强度的影响,满足Kaptzov假设,并与我国±800kV线路地面合成电场的实测结果进行对比,验证了Kaptzov假设比Deutsch假设计算结果更合理。

交直流并行线路离子流场的无网格改进算法

提出一种基于无网格径向点插值法的混合离子流场求解算法,实现了对交直流并行线路离子流场的精确求解。利用多项式的径向点插值法对传统无网格法的形函数进行修改,使形函数在待施加边界约束条件的点处满足Kronecker-δ函数性质,以符合直接施加边界约束条件的要求;再结合交流线路对混合离子流场的影响因素,得到混合离子流场和离子流密度值;最后,以500 kV博塔线和±800 kV天中线在武陟段的并行线路为例进行仿真计算与实验测量分析。结果表明,采用所提算法可将离子流密度的相对误差缩减至4.5%,将离子流场的相对误差缩减至24%。

基于有限元法的特高压电晕笼交流离子流场数值分析

电晕笼被广泛用于超、特高压输电线路的电磁环境特性研究.基于特高压交流电晕笼,利用Matlab与COMSOL Multiphysics联合仿真方法,通过求解强耦合条件下泊松方程和电流连续性方程,建立了电晕笼离子流场计算模型,获得了电晕笼中电晕放电空间粒子的时空演化规律.计算过程考虑了分裂子导线表面的不均匀性、空间电荷对电晕放电以及新电荷发射和原有空间电荷迁移等物理过程的影响,计算结果更符合实际情况.研究了不同电压等级、不同导线半径对电晕电流幅值和空间电荷运动的影响规律,研究成果对电晕笼相关试验及电晕特性研究有一定的参考价值.