采用通量线-有限元混合方法求解有风条件下直流输电线路离子流场

采用通量线-有限元混合方法求解有风条件下直流输电线路离子流场

论文摘要

直流输电线路电晕产生的空间电荷在直流电场力的作用下形成离子流,会显著增强地面电场强度。结合通量线法和有限元法各自的特点,提出一种混合方法求解离子流场,在分裂导线周围的区域采用通量线法,在远离导线的区域采用有限元法,各区域之间采用D-N交替法进行耦合计算。一方面,仅在导线周围采用通量线法,避免了通量线法在全空间由于Deutsch假设产生的误差,并且可以考虑风速影响;另一方面,分裂导线周围不需要网格剖分,能够有效减少有限元网格节点数量,提高有限元计算效率。同时通量线法能够为有限元法提供交界面的初始值,耦合迭代在较少步数内即可收敛。计算结果与实验结果吻合较好,求解效率得到提高。最后,采用该方法对±800 kV与±500 kV直流同塔双回线路地面电场强度与离子流密度进行了预测分析。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 直流输电线路空间离子流模型
  •   1.1 控制方程
  •   1.2 边界条件
  • 2 合成场电场强度与离子流密度计算原理
  •   2.1 通量线-有限元混合方法的基本原理
  •   2.2 通量线法的计算原理
  •   2.3 上流有限元法的计算原理
  •   2.4 D-N交替法
  • 3 计算方法验证
  •   3.1 直流输电线路地面合成电场强度与离子流密度对比
  •   3.2 网格节点数与计算效率对比
  • 4 双回直流线路地面电场强度与离子流密度分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 乔骥,葛小宁,邹军

    关键词: 离子流,直流输电线路,通量线法,上流有限元法,区域分解法

    来源: 电工技术学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 电网环境保护国家重点实验室,电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)

    基金: 国家自然科学基金面上项目(51577103),电网环境保护国家重点实验室开放基金(GYW51201700589)资助

    分类号: TM721.1

    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180144

    页码: 910-916

    总页数: 7

    文件大小: 828K

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