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径向基函数法用于特高压输电线路地面电场的计算

作 者: 黄宏佩
导 师: 李永明
学 校: 重庆大学
专 业: 电气工程
关键词: 径向基函数 特高压交流输电线 特高压直流输电线 无网格法 地面电场
分类号: TM751
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 64次
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内容摘要


近年来,随着我国特高压输电工程项目建设的加快,输电线路周围的电磁环境引起了社会的广泛关注。国际上不同国家对输电线路下方的电场强度要求制定了相关标准,我国也针对国情制定了相应的标准。为了满足国家标准,在工程建设中,输电线路下方地面的电场大小就直接影响着线路导线排列方式和走廊宽度的设计。因此准确地确定特高压输电线路地面的电场值,对输电线路电磁环境和线路的设计至关重要。论文将径向基函数(RBF)无网格法引入到特高压输电线路地面电场的计算中,分别对直流输电线路和交流输电线路的地面电场进行了分析计算,为输电线路周围电场的计算提供了一种新思路。论文围绕这一主线,主要开展的工作及取得的研究成果如下:①对RBF配点插值、RBF求解微分方程的理论和方法作了系统的研究,掌握了RBF配点插值原理和基于配点插值的微分方程求解方法,并通过实例分析,体现了RBF插值具有精度高、稳定性好和实施简便的优势;在微分方程的求解中,反映了它能用较少的节点,获得连续性、光滑性好,并且精度较高的近似解。②将RBF法应用于静态电场边值问题的求解中,总结RBF法求解静态电场边值问题的基本原理和实施步骤,并通过仿真分析验证RBF法求解静电场边值问题的可行性。③将RBF法应用于特高压直流输电线路的地面标称电场的计算中,并且分析讨论了不同的线路结构和参数对直流输电线路地面标称电场的影响。④将RBF法应用到特高压交流输电线路下方地面的电场计算中,并将计算结果与文献中的实际测量数据进行对比,验证了此方法在输电线路工频电场计算中的准确性;分析了三种线路结构和线路参数对地面工频电场的影响。⑤用RBF法计算分析了避雷线和屏蔽线对特高压直流输电线路地面标称电场的影响,讨论避雷线保护角对地面电场的影响,分析了屏蔽线架设根数、高度、排列结构对线路地面电场的影响。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-14
  1.1 选题背景及意义  8-9
    1.1.1 我国发展特高压输电的必要性  8
    1.1.2 高压输电线路电磁环境问题  8-9
    1.1.3 输电线路地面电场计算的必要性  9
  1.2 国内外现状  9-12
    1.2.1 电磁场数值计算方法发展现状  9-10
    1.2.2 输电线路电场计算研究现状  10-11
    1.2.3 径向基函数法在电磁场计算中的研究现状  11-12
  1.3 论文主要工作  12-14
2 RBF 法的基本理论  14-25
  2.1 无网格法  14-15
  2.2 径向基函数基础理论  15-16
  2.3 径向基函数插值原理  16-21
    2.3.1 点插值法概述  16-17
    2.3.2 径向基函数插值  17-19
    2.3.3 Hermite 型径向基函数插值  19-21
  2.4 径向基函数法求解微分方程  21-24
  2.5 本章小结  24-25
3 RBF 法用于特高压直流输电线路地面标称电场的计算  25-42
  3.1 引言  25
  3.2 基于径向基函数法的静态电场计算  25-31
    3.2.1 静态电场的计算原理  25-27
    3.2.2 静态电场计算的实例分析  27-31
  3.3 基于径向基函数法的特高压直流输电线路电场计算  31-40
    3.3.1 特高压输电线路的简化  31
    3.3.2 求解输电线电场的实施步骤  31-35
    3.3.3 单极直流输电线路地面标称电场实例仿真计算  35-37
    3.3.4 双极直流输电线路地面标称电场实例仿真计算  37-39
    3.3.5 线路参数对场强的影响  39-40
  3.4 本章小结  40-42
4 RBF 法用于特高压交流输电线路地面电场的计算  42-52
  4.1 引言  42
  4.2 特高压交流输电线路的电场计算  42-47
    4.2.1 特高压交流输电线路计算模型建立  42-43
    4.2.2 特高压交流输电线路地面电场计算  43-47
  4.3 线路结构对场强的影响  47-48
  4.4 线路参数对地面电场的影响  48-50
    4.4.1 导线相间距对输电线路地面电场的影响  48
    4.4.2 导线对地高度对输电线路地面电场的影响  48-49
    4.4.3 子导线分裂根数对输电线路地面电场的影响  49
    4.4.4 子导线半径对输电线路地面电场的影响  49-50
    4.4.5 分裂间距对输电线路地面电场的影响  50
  4.5 本章小结  50-52
5 用 RBF 法研究避雷线和屏蔽线对特高压输电线路地面电场的影响  52-58
  5.1 引言  52
  5.2 避雷线和屏蔽线对特高压直流输电线路地面电场的影响  52-57
    5.2.1 避雷线对特高压直流输电线路地面标称电场的影响  52-54
    5.2.2 屏蔽线对特高压直流输电线路地面电场的影响  54-57
  5.3 本章小结  57-58
6 论文总结与展望  58-60
  6.1 论文的主要工作及成果  58-59
  6.2 需要进一步研究的问题  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-65
附录  65
  作者在攻读硕士学位期间发表的论文  65
  作者在攻读硕士学位期间参与的研究项目  65

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 线路及杆塔 > 导线的参数计算应用
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