一種二維雷電先導發展模型在山區地形下電位的獲取方法技術

一種二維雷電先導發展模型在山區地形下電位的獲取方法，包括：通過地理信息系統提取輸電線路的實際地形數據；對輸電線路的實際地形進行擬合，使用獲得的實際地形數據求出對應的保角變換函數中的與地形相關的參數，使用保角變換函數將山區地形變換到平原地形，山頂地形下采用的保角變換的函數為：山谷地形下采用的保角變換的函數為，其中z＝x+i(y+d1)，z是保角變換前復平面點的坐標；w＝u+i(v+d1)，w是保角變換后復平面點的坐標，d和d1是所述與地形相關的參數；保角變換后先做先導通道的鏡像，然后根據鏡像法計算空間任意一點的電位，空間任意一點S(x，y)的電位的計算公式如下：本發明專利技術解決了山區地形下先導發展模型中電位的計算問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及輸電線路雷電屏蔽分析領域，具體是。
技術介紹
隨著國民經濟的發展與電力需求的不斷增長，電力生產的安全問題也越來越突出。對于輸電線路來講，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。國內外的運行經驗表明繞擊是造成高壓輸電線路雷擊跳閘的主要原因。日前評估輸電線路繞擊耐雷性能方法較多，如規程法認為繞擊率與雷電流大小無關，對地面傾角的影響只以平原和山區來分；而電氣幾何模型提出了繞擊率與雷電流幅值有關的觀點，考慮導線高度、地形等因素的影響，其結果與二三十年的運行經驗基本符合；Dellera和Eriksson基于臨界電暈半徑概念發展了上行先導起始判據，建立了先導發展模型(leader progression model,LPM) ;Rizk對上行先導起始判據進行了修正，提出適合于復雜間隙結構的先導起始判據，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。先導發展模型通常用線電荷來模擬下行先導通道，下行先導是一步一步向下發展的，雷電先導總是朝著場強最大的方向發展的。平原地形下的先導發展模型，通過鏡像法做出先導通道的鏡像，然后計算先導頭部電位以及空間點的電位，找出場強最大的方向，進而判斷先導每一步的發展方向，直到發生最后躍變。在山區地形下應用先導發展模型時，由于場的邊界復雜，不能直接采用鏡像法來計算先導發展模型中電位。有文獻中采用無限大斜坡來等效山區地形，過于理想化。
技術實現思路
本專利技術提供，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通道的鏡像，然后即可計算出山區地形下相應點的電位值。，包括步驟10 :通過地理信息系統提取輸電線路的實際地形數據；步驟20 :對輸電線路的實際地形進行擬合，使用步驟10中獲得的實際地形數據求出對應的保角變換函數中的與地形相關的參數，然后使用保角變換函數將山區地形變換到平原地形，山頂地形下采用的保角變換的函數為權利要求1.，其特征在于包括 步驟10 :通過地理信息系統提取輸電線路的實際地形數據； 步驟20 :對輸電線路的實際地形進行擬合，使用步驟10中獲得的實際地形數據求出對應的保角變換函數中的與地形相關的參數，然后使用保角變換函數將山區地形變換到平原地形，山頂地形下采用的保角變換的函數為2.如權利要求I所述的二維雷電先導發展模型在山區地形下電位的獲取方法，其特征在于使用保角變換函數將山區地形中的山頂地形變換到平原地形的步驟具體包括 根據解析函數式W = VTTZ，分離實部和虛部，可以解得山頂地形下U，V和X，y之間關系式如下3.如權利要求I所述的二維雷電先導發展模型在山區地形下電位的獲取方法，其特征在于使用保角變換函數將山區地形中的山谷地形變換到平原地形的步驟具體包括 根據解析函數式全文摘要，包括通過地理信息系統提取輸電線路的實際地形數據；對輸電線路的實際地形進行擬合，使用獲得的實際地形數據求出對應的保角變換函數中的與地形相關的參數，使用保角變換函數將山區地形變換到平原地形，山頂地形下采用的保角變換的函數為山谷地形下采用的保角變換的函數為，其中z＝x+i(y+d1)，z是保角變換前復平面點的坐標；w＝u+i(v+d1)，w是保角變換后復平面點的坐標，d和d1是所述與地形相關的參數；保角變換后先做先導通道的鏡像，然后根據鏡像法計算空間任意一點的電位，空間任意一點S(x，y)的電位的計算公式如下本專利技術解決了山區地形下先導發展模型中電位的計算問題。文檔編號G01R19/00GK102955055SQ201110238999公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日專利技術者姚堯, 阮羚, 周文俊, 喻劍輝, 唐澤洋, 李涵 申請人:湖北省電力公司電力科學研究院, 武漢大學, 國家電網公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種二維雷電先導發展模型在山區地形下電位的獲取方法，其特征在于：包括步驟10：通過地理信息系統提取輸電線路的實際地形數據；步驟20：對輸電線路的實際地形進行擬合，使用步驟10中獲得的實際地形數據求出對應的保角變換函數中的與地形相關的參數，然后使用保角變換函數將山區地形變換到平原地形，山頂地形下采用的保角變換的函數為：w=z2+d2---(1)山谷地形下采用的保角變換的函數為：w=z2-d2---(2)式(1)和(2)中z＝x+i(y+d1)，z是保角變換前復平面點的坐標；w＝u+i(v+d1)，w是保角變換后復平面點的坐標，d和d1是所述與地形相關的參數；步驟30：保角變換后先做先導通道的鏡像，然后根據鏡像法計算空間任意一點的電位，空間任意一點S(x，y)的電位的計算公式如下所示：VS=14πϵ0(∫y10y1TH(z0)r1dy+∫y20y2TH(z0)r1dy+k+∫yn0ynTH(z0)r1dy)---(12)式(12)中ξ0是真空介電常數，yn0為先導通道第n段的末端縱坐標，yn為先導通道第n段的起始縱坐標，H(z0)＝0.3α+0.7β，α=e-(z0-10)/75,β=1-z0H,H為雷云底部距離地面的高度，z0為先導頭 部高度(在公式中z0＞10)，r1=ln(u(x,y)-u(x0,y0))2+(v(x,y)+v(x0,y0))2(u(x,y)-u(x0,y0))2+(v(x,y)-v(x0,y0))2T=a0L1+L2+k+Ln-1+1+1k2(yn-y)H(z0)I0+I0(a+b(LZ-(L1+L2+k+Ln-1)-1+1k2(yn-y)))1+c(LZ-(L1+L2+k+Ln-1)-1+1k2(yn-y))+d(LZ-(L1+L2+k+Ln-1)-1+1k2(yn-y))2其中，I0為回擊電流峰值，a0＝1.476×10?5，a＝4.857×10?5，b＝3.9097×10?6，c＝0.522，d＝3.73×10?3，k為保角變換前直線的斜率，L1、L2、Ln?1分別表示的第一段、第二段、第n?1段先導通道的長度。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚堯，阮羚，周文俊，喻劍輝，唐澤洋，李涵，
申請(專利權)人：湖北省電力公司電力科學研究院，武漢大學，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：