带电导体圆柱地面附近时等势线与电力线描述

对带电导体圆柱位于接地导体平面附近时的静电场及其电力线簇和等势线簇进行了研究;采用镜像法与保角映射法相结合,严格地求出了用初等函数表示的静电场的精确解;利用共轭调和函数求解法与计算技术工具软件Mathematica相结合,作出了相应的相互正交的等势线簇和电力线簇,并且进行了必要的讨论.     

尖端导体表面附近的电场特性

以圆锥形导体为研究对象,从求拉普拉斯方程在边界条件下的解出发,得到尖端导体附近的电势分布和等势线方程。利用场强与电势的关系,导出尖端导体表面附近电场强度的数学表达式及其表面面电荷密度。用计算工具软件M athem atica作出相应的等势线簇图形。     

有限大底板微带天线分析软件包的研究与实现

开发了一款用于有限大底板微带天线计算的软件包. 利用矩量法对微带天线进行三角形和四面体剖分,将阻抗矩阵分为导体对导体作用、导体对介质作用、介质对导体作用和介质对介质作用的4类阻抗矩阵;通过计算4类阻抗矩阵,求得电流系数,完成对天线性能的分析;最后基于矩阵实验室编程环境,实现软件包. 通过与FEKO软件的仿真结果对比表明,该软件包操作简单、可视性强、计算精度较高,可用于有限大底板微带天线的分析和计算.     

带电圆柱位于接地导体平面附近静电场描述

根据数学物理理论,对带电导体圆柱位于接地导体平面附近时的静电场进行了统一的研究.采用镜象法与保角映射法相结合,严格地求出了等势线函数和电场线函数,作出了相应的等势线簇图形和电场线簇图形,并进行了必要的讨论.     

基于高阶叠层矩量法的二维导体柱电磁散射计算

基于高阶叠层矩量法理论,以三阶修正勒让德多项式为高阶叠层基函数,推导出表面电流公式,并将其应用到导体方柱和导体圆柱的二维导体电磁散射计算.数值计算结果表明:与传统的低阶基函数和三角基函数的方法比较,高阶叠层矩量法有更快的收敛速度,所需计算时间远远少于低阶矩量法;通过对高阶叠层矩量法计算TE波及TM波入射导体圆柱的电磁散射结果的比较,可知用于TE波时的计算收敛速度和效率都不及TM波;文中定义计算时间减少率,用于量化两者收敛速度的差异.数值计算结果同时也验证了高阶叠层矩量法有利于解决电大目标的电磁散射计算.     

一种求取复杂结构金属的互连电容的新算法

为了求解导体间产生的寄生电容,提出一种新型随机算法,能快速并准确的计算出二维和三维复杂结构金属间的互连电容。设计了以方形随机漫步为基础的停留介面法,可用于处理含有斜边导体和多层介电质结构;给出了电容矩阵的详细推导公式,应用口字型积分法求取了电场值;分析了取样点的布置和并行架构。最后与商业软件求出的寄生电容结果进行了对比,并分析了并行计算和串行计算的效率。结果表明,求解的寄生电容误差范围都可达业界要求3%以内;在32核计算机下,并行计算时间比串行计算时间快30倍。由此可见,此新算法可用于计算二和三维复杂结构,且不受限于矩形或梯形导体,且也不受限于介电质层数,可高效的计算出导体间产生的寄生电容。     

"无限长"平行导体回路单位长度自感的精确计算

给出了两根“无限长”平行导体回路单位长度自感的一种精确计算方法,并证明了其近似结果与中部附近单位长度上的自感相同。故可简单的计算中部附近单位长度上自感作为“无限长”平行导体回路单位长度自感的近似值。     

椭圆截面长直载流导体磁场的数值计算和计算机模拟

用辛普生法对椭圆截面长直载流导体的磁感应强度进行了数值计算 ,给出了磁感应线的画法和相应公式。     

减缩时域有限差分法在电磁干扰预测中的应用

对减缩时域有限差分(R-FDTD)法进行了改进，采用传统时域有限差分(FDTD)法计算导体和源网格处的电场，其余网格处的电场采用R-FDTD法计算．细导线附近网格上的磁场也采用传统FDTD法计算，这样可以消除直接利用R-FDTD法计算时长时间迭代后出现的不稳定性．用这种改进的R-FDTD方法分别对一个在导体壁上开有水平和垂直缝隙的矩形屏蔽外壳的电磁干扰进行了预测，得到了屏蔽外壳激励源的输出功率曲线和屏蔽外壳的泄漏功率曲线，所得的计算结果与文献报道的实验数据吻合．     

直线法结合有限差分法计算多层多导体传输线电容和电感矩阵

本文首次将直线法和有限差分法结合起来,用于计算多层介质多导体传输线的电容和电感矩阵.通过在纯介质区域使用直线法,导体所在区域使用有限差分法分别进行求解,充分发挥两种方法各自的优越性.数值结果表明:方法是有效的,且计算时间与介质层的厚度无关.     

基于X射线数字成像技术的高压输电导线内部缺陷检测实验研究

提出了一种高压输电导线内部缺陷X射线可视化检测方法,详细介绍了CV—1型X射线数字成像系统的组成和工作原理,验证了X射线数字成像系统对500 k V输电导线透照能力,确定了照射参数和透照方法;根据输电导线内部缺陷特征和缺陷所在部位,在实验室条件下分别模拟检测了导线钢芯断股、钢芯表面划伤、夹杂、散股以及压接深度不足等内部缺陷并与无缺陷输电导线进行了对比,得出了导线内部缺陷的X射线数字图像的特征,实验结果证明了X射线数字成像技术对输电导线内部缺陷检测的有效性和可行性,为高压输电导线内部缺陷检测提供了新方法和参考依据。     

基于ANSYS的输电导线找形方法研究

输电导线的初始找形是进行后续各种塔线体系结构动力分析的基础和前提.针对输电导线找形在ANSYS上的实现,本文提出了一种节点滑移法,并将该方法用于实例找形分析中,得到的导线的弧垂值和应力值与它们各自的理论值之间的误差很小,在工程允许范围内,证明了用该方法进行导线找形计算的准确性和可行性.本文提出的节点滑移法与实际架线过程近似,克服了常规方法的一些不足,拓展了导线找形这个课题的研究.     

基于六序分量法的同杆双回线精确故障测距

在对同杆双回线的故障特性进行分析的基础上，提出采用六序分量法进行故障测距．该方法巧妙地解决了两回线间的互感问题，在六序故障分量网络中，线路两侧的序电流故障分量的有效值之比仍然只是线路阻抗、两端系统阻抗和故障距离的函数，由此得出的测距方程简洁明了，易于求解，且不受故障类型和过渡电阻的限制，也不需要两端数据同步．对同杆双回线的各种故障类型进行仿真的结果表明，所提出的方法能够高精度地测定同杆双回线故障距离．对于超长线路，线路的分布电容对故障测距有较大的影响，在测距方程中，将分布电容以集中参数的形式分配到故障点到输电线路的两侧，从而具有很高的测距精度．     

金属屏蔽共面传输线的准TEM波传输参量计算

本文提出一种用分区许瓦兹变换计算金属屏蔽共面传输线基本传输参量的近似计算方法,其中假设共面传输线的导体带条的厚度为零。应用本文方法得出计算程序和计算数据,设计和制作了包含共面传输线的实际电路,并得到了良好的性能。     

220 kV输电线路工频电磁场计算与分析

高压输电线路周围的电磁环境是影响线路工程规划和建设的重要影响因素之一。本文根据井冈山220 kV水电厂送出工程规划情况,建立了220 kV线路以及220 kV和500 kV线路平行段的二维电磁场仿真模型,计算电磁场分布情况并分析其电磁环境对周边居民住房的影响,根据电磁场标准限值要求,确定线路下方建筑的高度限值;根据平行段线路电场计算结果,综合考虑了线路风偏的影响,确定了平行段线路之间的距离。本文计算方法可为输电线路电磁环境分析提供借鉴,计算的结果为实际工程的规划设计提供了强有力的理论支撑     

输电线路雷电屏蔽仿真模型

输电线路很容易遭受雷击,而屏蔽失效是线路雷害事故的重要原因,因此应加强对输电线路雷电屏蔽的研究。文中在对已有的输电线路雷电屏蔽模型进行充分了解的基础上,合理考虑了上行先导的引雷作用,采用变步长的方式模拟下行雷电先导的下降,建立了一个新的输电线路雷电屏蔽仿真模型。仿真计算结果表明,该模型与输电线路现场运行经验比较吻合,可用于输电线路的防雷屏蔽设计和评估输电线路的雷电屏蔽性能。     

基于相位一致性的输电线监控视频图像线特征提取

线特征是图像分析中视觉感知的重要线索,是复杂背景下从输电线监控视频图像中提取电力线的重要特征,其为后续输电线状态分析提供依据。文章应用相位一致性原理提取输电线监控视频图像的线特征,通过仿真同其他传统方法进行了对比。实验结果表明,该方法能有效地实现复杂背景下线特征的提取。     

滑坡区输电塔线体系抗变形能力及动力响应分析

滑坡区输电线路由于风荷载作用产生的附加内力,承受地表变形能力大幅降低,极易发生断线、倒塔等事故,因此对输电塔线体系在风荷载和地表变形作用下进行安全性研究具有重要意义。以滑坡区某220 kV输电线路为研究对象,建立两塔三线体系有限元模型,并通过Kaimal谱和线性滤波法建立风荷载模型,对输电塔线体系在无风工况下的抗变形能力和设计风速工况下的动力响应进行分析。结果表明,在无风工况下,塔腿的沉降变形对输电塔线体系的影响最严重,铁塔发生屈服的杆件主要位于塔脚点、第一横隔材与斜材连接点以及第一横隔材与主材连接点;在设计风速条件下,塔线体系大部分工况仅能承受正常无风工况下的塔腿变形的60%～80%,垂直于线路方向的双腿沉降工况抗变形能力下降得最严重,仅能承受正常工况的30%,同时,塔线体系导、地线的应力以及塔头的位移均会在动力响应达到峰值时超限,从而导致塔线结构失效。     

考虑无功的电力信息物理系统关键线路辨识

线路中无功功率的分配改变,可能会影响关键线路的分布。文章以传输介数和改进的潮流转移熵为计算手段,同时考虑了有功和无功,以这些因素为基础提出了线路综合关键度。关键线路的断开使得电网的连通性变差,为维持系统稳定,电力系统需要切除部分负荷,故文章使用基于最优潮流的失负荷量验证辨识方法的准确性。将IEEE39节点系统作为物理电网模型,计算得出关键线路排序。并从信息系统攻击使得电网线路发生故障,采用基于最优潮流的失负荷量验证上述算法的有效性。结果表明线路综合关键度可以较为准确地辨识出关键线路。     

Application of Six-Sequence Fault Components in Fault Location for Joint Parallel Transmission Line

A new fault location method based on six-sequence fault components was developed for parallel lines based on the fault analysis of a joint parallel transmission line. In the six-sequence fault network, the ratio of the root-mean square value of the fault current from two terminals is the function of the line impedance, the system impedance, and the fault distance away from the buses. A fault location equation is given to relate these factors. For extremely long transmission lines, the distributed capacitance is divided by the fault point and allocated to the two terminals of the transmission line in a lumped parameter to eliminate the influence of the distributed capacitance on the location accuracy. There is no limit on fault type and synchronization of the sampling data. Simulation results show that the location accuracy is high with an average error about 2%, and it is not influenced by factors such as the load current, the operating mode of the power system, or the fault resistance.