考虑风速和导线高度影响的高压直流输电线下离子流场计算.pdf

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1、第28卷第12期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．122016年l2月ProceedingsoftheCSU—EPSADec．2016考虑风速和导线高度影响的高压直流输电线下离子流场计算许松枝，汪讽，李敏，邓晓，谢望君，陈晓林(1．湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082；2．近地空间电磁环境监测与建模实验室(长沙理工大学)，长沙410114)摘要：为了预测高压直流输电线下的电磁环境，对不同条件下的地面离子流场分布进行了计算研究。采用Kaptzov假设，通过模拟电荷法计算人工边界处的标称电位，再结合泊松方程计算出空间电荷产生的电场，同时提出一种新的空间电荷密度更新公式，

2、基于上流有限元方法求解离子电流密度方程。通过同轴圆柱电极电场问题验证了该算法的有效性，并利用考虑风速的单极高压直流输电线路模型说明了该算法的可靠性。最后，将其应用到不同导线对地高度和不同风速影响下的双极高压直流导线离子流场问题，结果表明导线对地高度和风速都会影响地面最大合成场强和离子流密度，且风速会使其发生偏移。关键词：高压直流；离子流场；导线高度；风速；上流有限元法中图分类号：TM723文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)12—0057—07DOI：10．3969~．issn．1003—8930．2016．12．010CalculationofIonizedF

3、ieldunderHVDCTransmissionLinesConsideringtheInfluenceofWindSpeedandWireHeightXUSongzhi，WANGFeng，LIMin，DENGXiao一，XIEWangjun，CHENXiaolin(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，HunanUniversity，Changsha410082，China；2．LaboratoryforElectromagneticEnvironmentMonitoringandModelingofNearEarthS

4、pace(ChangshaUniversityofScienceandTechnology)，Changsha410114，China)Abstract：Inordertopredicttheelectromagneticenvironmentunderhighvoltagedirectcurrent(HVDC)transmissionlines，thedistributionofionizedfieldunderdifferentconditionsiscalculated．WithKaptzovhypothesis，thepotentialnearartificialboun

5、daryiscalculatedbychargesimulationmethod，andtheelectricfieldgeneratedbyspacechargeisobtainedusingPoissonequation．Moreover，anewupdatingformulaofspacechargedensityisproposed，andtheequa—tionofioncurentdensityissolvedbyupstreamfiniteelementmethod．Thevalidityoftheproposedalgorithmisverifiedbycalcu

6、latingthecoaxialcylindricalelectrodeelectricfield，anditsreliabilityisverifiedbysolvingthemodelofmono-polarHVDCtransmissionlinesconsideringwindspeed．Finally，theionizedfieldofbipolarHVDCtransmissionlinesundertheinfluenceofdifferentheightsandwindspeedsiscalculated，showingthatbothheightandwindhav

7、eagreatinfluenceonthemaximumgroundlevelprofilesoffieldandioncurentdensity，whicharepronetoshifiduetowind．Keywords：highvoltagedirectcurrent(HVDC)；ionizedfield；wireheight；windspeed；upstreamfiniteelementmeth-od随着电压等级的提高、输电容量的增加，高压国内外学者对HVDC输电线路的离