霧霾影響下的直流輸電線路離子流場(chǎng)分布及絕緣子污穢特性研究.pdf

1、我國(guó)霧霾多發(fā)地區(qū)同時(shí)也是輸電走廊和用電負(fù)荷高密度地區(qū),長(zhǎng)期暴露在霧霾天氣下的架空輸電線路的安全運(yùn)行會(huì)受到霧霾天氣的影響。霧霾顆粒在直流輸電線路周圍離子流場(chǎng)的作用下會(huì)荷電,荷電后的霧霾顆粒將影響輸電導(dǎo)線表面的電暈放電以及周圍的空間電場(chǎng)分布,在電場(chǎng)作用下霧霾顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)改變,將可能影響輸電導(dǎo)線或絕緣子表面的污穢堆積程度。特高壓直流輸電線路將在全國(guó)范圍內(nèi)推廣建設(shè),因此對(duì)于空氣污染指數(shù)超過300μg/m3(嚴(yán)重污染),甚至是500μg/m3

2、(爆表污染)的地區(qū),研究霧霾對(duì)特高壓直流輸電線路的離子流場(chǎng)影響規(guī)律以及在電場(chǎng)影響下霧霾顆粒對(duì)輸電設(shè)備的污穢影響有著重要的工程價(jià)值。因此論文針對(duì)霧霾對(duì)直流輸電線路離子流場(chǎng)以及污穢的影響開展了研究,首先提出了一種可以計(jì)算直流輸電線路離子流場(chǎng)的改進(jìn)無網(wǎng)格法,進(jìn)而推導(dǎo)了霧霾顆粒的荷電模型以及考慮霧霾的離子流場(chǎng)計(jì)算模型,采用改進(jìn)的無網(wǎng)格法對(duì)其進(jìn)行了求解。在此基礎(chǔ)上研究了溫度對(duì)霧霾天氣下離子流場(chǎng)的影響規(guī)律。最后研究了霧霾顆粒在離子流場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)特

3、性,并通過試驗(yàn)研究了霧霾在離子流場(chǎng)作用下對(duì)絕緣子的污穢影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了一種改進(jìn)的MLPG(Meshless Local Petrov-Galerkin)無網(wǎng)格法,通過采用RPIMp(radial basis function with additional polynomial basis)形函數(shù)和自適應(yīng)縮小局部子域Ωs的方式,重點(diǎn)解決了MLPG無網(wǎng)格法計(jì)算不規(guī)則區(qū)域難的問題。采用改進(jìn)的MLPG無網(wǎng)格法對(duì)直

4、流輸電線的離子流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)其準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗(yàn)證。⑵建立了霧霾顆粒的荷電模型以及考慮霧霾影響的離子流場(chǎng)控制方程,并采用改進(jìn)的MLPG無網(wǎng)格法對(duì)其求解。研究了溫度對(duì)霧霾天氣下離子流場(chǎng)分布的影響規(guī)律。結(jié)果表明:霧霾會(huì)使直流線路下方的合成場(chǎng)強(qiáng)增大,且增大幅度隨著霧霾污染程度的增加而增加;在溫度較高情況下發(fā)生霧霾天氣時(shí)的地面合成場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)于溫度較低時(shí)更大。⑶研究了霧霾顆粒在離子流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性,通過試驗(yàn)研究了霧霾顆粒在離子流場(chǎng)中的荷電極性以及