輸電線下工頻電場評估軟件研發(fā).pdf

1、隨著我國電力發(fā)展速度加快，輸變電工程周圍的電磁環(huán)境受到廣泛關(guān)注，對電磁環(huán)境的要求越來越高。通過對國內(nèi)外大量文獻(xiàn)的查閱和學(xué)習(xí)，在輸電線周圍電磁環(huán)境的影響因素中，工頻電場是受環(huán)境影響較大的一個重要因素。為方便環(huán)評工作人員對輸電線路下工頻電場的評估，本文針對輸電線下不同場景空間中的工頻電場的分布進(jìn)行研究，并研發(fā)了計算輸電線下工頻電場的評估軟件。
　　首先，通過文獻(xiàn)查閱，本文采用模擬電荷法作為輸電線下工頻電場計算的主要計算方法。通過將模擬

2、點(diǎn)電荷與線電荷結(jié)合，對模擬電荷法進(jìn)行了改進(jìn)，推導(dǎo)出了適用于輸電線下不同場景工頻電場計算的公式。當(dāng)輸電線下存在山坡、建筑物、樹木時，建立了相應(yīng)的簡化模型，選取了輸電線的線電荷單元長度為0.5m，地面模擬點(diǎn)電荷布置密度為0.5m，對山坡周圍電場進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)影響山坡周圍電場分布的主要因素為山坡的坡腳及輸電線與山坡的相對位置；根據(jù)相關(guān)規(guī)定對建筑物進(jìn)行建模，分別對離地1.5m和建筑物頂部的平面內(nèi)的電場進(jìn)行仿真，發(fā)現(xiàn)離地1.5米平面內(nèi)的最大畸變電

3、場小于4kV/m，建筑物墻體對其內(nèi)部的工頻電場起到了屏蔽作用，建筑物頂部畸變電場達(dá)到8.1224kV/m,畸變值超過輸電線正下方最大電場值39.1%；輸電線下存在樹木時，選取樹冠半徑為4m的樹木模型進(jìn)行仿真，在樹下的工頻電場被樹木削弱96%左右，在建筑物周圍布置樹木，發(fā)現(xiàn)樹木對建筑物周圍的畸變電場有明顯的削弱左右。
　　其次，通過分析ANSYS、EFC-400、CDEGS等電磁場仿真軟件在對輸電線下工頻電場計算中存在的不足，確定了

4、本軟件的主要功能模塊為場景建模、數(shù)據(jù)處理、輸出、優(yōu)化計算等模塊。選擇了.NET Framework4.0中的WPF進(jìn)行軟件界面的設(shè)計，并將用于電場計算的 MATLAB程序作為軟件的核心計算程序，通過 C＃語言編程調(diào)用，實(shí)現(xiàn)了模擬電荷的自動布置及空間中工頻電場的計算，同時調(diào)用Surfer畫圖軟件，實(shí)現(xiàn)了將計算結(jié)果以平面等值線圖、3D曲面圖等形式的輸出。
　　最后，通過開發(fā)的軟件，分別對輸電線下正下方存在單棟建筑物和多棟不同位置、不同