專利名稱：一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸電線路雷電屏蔽分析領(lǐng)域，具體是一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與電力需求的不斷增長(zhǎng)，電力生產(chǎn)的安全問題也越來越突出。對(duì)于輸電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明繞擊是造成高壓輸電線路雷擊跳閘的主要原因。日前評(píng)估輸電線路繞擊耐雷性能方法較多，如規(guī)程法認(rèn)為繞擊率與雷電流大小無關(guān)，對(duì)地面傾角的影響只以平原和山區(qū)來分；而電氣幾何模型提出了繞擊率與雷電流幅值有關(guān)的觀點(diǎn)，考慮導(dǎo)線高度、地形等因素的影響，其結(jié)果與二三十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基本符合；Dellera和Eriksson基于臨界電暈半徑概念發(fā)展了上行先導(dǎo)起始判據(jù)，建立了先導(dǎo)發(fā)展模型(leader progression model,LPM) ;Rizk對(duì)上行先導(dǎo)起始判據(jù)進(jìn)行了修正，提出適合于復(fù)雜間隙結(jié)構(gòu)的先導(dǎo)起始判據(jù)，建立了新的LPM ;王曉瑜等考慮了雷電繞擊分散性，提出了輸電線路的雷電繞擊模型。先導(dǎo)發(fā)展模型通常用線電荷來模擬下行先導(dǎo)通道，下行先導(dǎo)是一步一步向下發(fā)展的，雷電先導(dǎo)總是朝著場(chǎng)強(qiáng)最大的方向發(fā)展的。平原地形下的先導(dǎo)發(fā)展模型，通過鏡像法做出先導(dǎo)通道的鏡像，然后計(jì)算先導(dǎo)頭部電位以及空間點(diǎn)的電位，找出場(chǎng)強(qiáng)最大的方向，進(jìn)而判斷先導(dǎo)每一步的發(fā)展方向，直到發(fā)生最后躍變。在山區(qū)地形下應(yīng)用先導(dǎo)發(fā)展模型時(shí)，由于場(chǎng)的邊界復(fù)雜，不能直接采用鏡像法來計(jì)算先導(dǎo)發(fā)展模型中電位。有文獻(xiàn)中采用無限大斜坡來等效山區(qū)地形，過于理想化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，其通過采用保角變換將山頂或山谷地形變換成平原地形，在平原地形下做先導(dǎo)通道的鏡像，然后即可計(jì)算出山區(qū)地形下相應(yīng)點(diǎn)的電位值。一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，包括步驟10 :通過地理信息系統(tǒng)提取輸電線路的實(shí)際地形數(shù)據(jù)；步驟20 :對(duì)輸電線路的實(shí)際地形進(jìn)行擬合，使用步驟10中獲得的實(shí)際地形數(shù)據(jù)求出對(duì)應(yīng)的保角變換函數(shù)中的與地形相關(guān)的參數(shù)，然后使用保角變換函數(shù)將山區(qū)地形變換到平原地形，山頂?shù)匦蜗虏捎玫谋＝亲儞Q的函數(shù)為
權(quán)利要求
1.一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，其特征在于包括 步驟10 :通過地理信息系統(tǒng)提取輸電線路的實(shí)際地形數(shù)據(jù)； 步驟20 :對(duì)輸電線路的實(shí)際地形進(jìn)行擬合，使用步驟10中獲得的實(shí)際地形數(shù)據(jù)求出對(duì)應(yīng)的保角變換函數(shù)中的與地形相關(guān)的參數(shù)，然后使用保角變換函數(shù)將山區(qū)地形變換到平原地形，山頂?shù)匦蜗虏捎玫谋＝亲儞Q的函數(shù)為
2.如權(quán)利要求I所述的二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，其特征在于使用保角變換函數(shù)將山區(qū)地形中的山頂?shù)匦巫儞Q到平原地形的步驟具體包括 根據(jù)解析函數(shù)式W = VTTZ，分離實(shí)部和虛部，可以解得山頂?shù)匦蜗耈，V和X，y之間關(guān)系式如下
3.如權(quán)利要求I所述的二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，其特征在于使用保角變換函數(shù)將山區(qū)地形中的山谷地形變換到平原地形的步驟具體包括 根據(jù)解析函數(shù)式
全文摘要
一種二維雷電先導(dǎo)發(fā)展模型在山區(qū)地形下電位的獲取方法，包括通過地理信息系統(tǒng)提取輸電線路的實(shí)際地形數(shù)據(jù)；對(duì)輸電線路的實(shí)際地形進(jìn)行擬合，使用獲得的實(shí)際地形數(shù)據(jù)求出對(duì)應(yīng)的保角變換函數(shù)中的與地形相關(guān)的參數(shù)，使用保角變換函數(shù)將山區(qū)地形變換到平原地形，山頂?shù)匦蜗虏捎玫谋＝亲儞Q的函數(shù)為山谷地形下采用的保角變換的函數(shù)為，其中z＝x+i(y+d1)，z是保角變換前復(fù)平面點(diǎn)的坐標(biāo)；w＝u+i(v+d1)，w是保角變換后復(fù)平面點(diǎn)的坐標(biāo)，d和d1是所述與地形相關(guān)的參數(shù)；保角變換后先做先導(dǎo)通道的鏡像，然后根據(jù)鏡像法計(jì)算空間任意一點(diǎn)的電位，空間任意一點(diǎn)S(x，y)的電位的計(jì)算公式如下本發(fā)明解決了山區(qū)地形下先導(dǎo)發(fā)展模型中電位的計(jì)算問題。
文檔編號(hào)G01R19/00GK102955055SQ201110238999
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者姚堯, 阮羚, 周文俊, 喻劍輝, 唐澤洋, 李涵 申請(qǐng)人:湖北省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢大學(xué), 國(guó)家電網(wǎng)公司