CN116911244A - 三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品。该方法包括：根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。采用本方法能够详细的得到直流输电线路作业杆塔周围的电场分布情况，可为直流输电线路的设计布局和环境评估提供参考，可提高直流输电工程的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及三维电场计算技术领域，特别是涉及一种三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品。
背景技术
为满足更高电压等级的电力输送，特高压直流输电技术被广泛运用。随着人们环保意识的增强，建设特高压直流输电工程的同时还会需要考虑输电线路产生的电磁场对环境的影响，因此需要准确的计算特高压直流输电线路下方的合成电场强度，为特高压直流输电工程的线路设计布局和环境评估提供参考。
目前对于特高压直流输电工程而言，一旦投入运行很难停电进行检修。因此，亟待需要一种可用于带电作业杆塔三维电场的准确的计算方法。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品。
第一方面，本申请提供了一种三维电场计算方法。该方法包括：
根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
在其中一个实施例中，求解离散电荷的电荷量，包括：
获取离散电荷的电位系数，并根据泊松方程确定离散电荷的电位参数；
构建离散电荷的电位函数，根据电位系数和电位参数求解电位函数，得到电荷量。
在其中一个实施例中，根据电荷量确定三维电场强度，包括：
根据电荷量确定离散电荷在空间内任一点产生的三个方向的电场分量，并根据各电场分量得到三维电场强度。
在其中一个实施例中，根据泊松方程确定离散电荷的电位参数，包括：
获取空间正负电荷的电荷密度，基于泊松方程获取电荷密度与电位参数的函数关系式，并通过求解函数式确定电位参数。
在其中一个实施例中，根据杆塔和输电线路的参数确定三维模型，包括：
获取杆塔和输电线路的原始三维模型；
根据预设的简化规则对原始三维模型进行简化，得到将输电线路简化为悬链形导线，将杆塔的架空导线简化为直线线段的目标三维模型，其中，悬链形导线等效为圆柱形导线。
在其中一个实施例中，输电线路包括若干分裂子导线，该圆柱形导线的等效半径公式与悬链形导线的分裂间距、子导线的半径和子导线的数量相关。
第二方面，本申请还提供了一种三维电场计算装置。该装置包括：
模型获取模块，用于根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
处理模块，用于将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
计算模块，用于求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品，通过杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；通过求解离散电荷的电荷量，实现根据电荷量确定三维电场强度。本申请对作业杆塔和输电线路进行三维模型建立，通过模拟离散电荷的方法有效的实现对作业杆塔附近地面的电场及合成电场的三维分布，可以详细的得到直流输电线路作业杆塔周围的电场分布情况，可为直流输电线路的设计布局和环境评估提供参考，可提高直流输电工程的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为一个实施例中三维电场计算方法的应用环境图；
图2为一个实施例中三维电场计算方法的流程示意图；
图3为一个实施例中输电线路的简化示意图；
图4为另一个实施例中三维电场计算方法的流程示意图；
图5为一个实施例中三维电场计算装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
图7为另一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的三维电场计算方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。服务器104根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能音箱、智能电视、智能空调、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种三维电场计算方法，以该方法应用于图1中的服务器104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤202，根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型。
其中，杆塔和输电线路的参数是用于构建目标三维模型时的基准，包括但不限于线路档距、线路额定参数、导线型号、最低孤垂高度、极间距、导线分裂间距、导线比载以及最低点应力等信息。通过杆塔和输电线路的参数，模拟直流输电线路的几何形状和状态进行三维建模。
示例性地，目标三维模型构建时，先通过三维坐标系进行建模，结合杆塔和输电线路的分布情况，在三维坐标系内采用三维线单元模拟电荷法建立杆塔和输电线路的三维模型。在确定目标三维模型时，可以将杆塔和输电线路结构进行简化，也可以根据直流输电工程中输电线路的不同工况对目标三维模型进行设计优化。
步骤204，将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同。
其中，将连续分布电荷离散化，可以通过对离散电荷的分析处理，利用离散电荷的叠加，计算出作业杆塔的电场强度。在将连续分布电荷离散时，可以将目标三维模型划分为若干段线段，然后通过对每一个离散段的模拟等效，得到待计算的电场强度；也可以将连续分布电荷划分为若干点电荷，通过都每一个点电荷的模拟电荷，得到待计算的电场强度。
步骤206，求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
由于杆塔和输电线路的结构较为复杂，离散电荷数量多，对于离散电荷的电荷量进行求解是一个迭代计算的过程，通过对离散电荷的模拟计算，得到离散电荷的电荷量。并根据离散电荷的电荷量，确定空间任一点的电位和电场强度。
上述三维电场计算方法中，通过杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；通过求解离散电荷的电荷量，实现根据电荷量确定三维电场强度。本申请对作业杆塔和输电线路进行三维模型建立，通过模拟离散电荷的方法有效的实现对作业杆塔附近地面的电场及合成电场的三维分布，可以详细的得到直流输电线路作业杆塔周围的电场分布情况，可为直流输电线路的设计布局和环境评估提供参考，可提高直流输电工程的稳定性和可靠性。
在一个实施例中，求解离散电荷的电荷量，包括：获取离散电荷的电位系数，并根据泊松方程确定离散电荷的电位参数；构建离散电荷的电位函数，根据电位系数和电位参数求解电位函数，得到电荷量。
示例性地，离散电荷的电荷量计算时，基于泊松方程并采用模拟电荷的方法将其转换为一个与电位函数的求解方程，使其可以来对输出电线路的周围电场的数值进行计算。
电场计算时，泊松方程表示为：
其中，ρ表示电荷密度，ε表示介电常数，对于无电荷分布的空间，泊松方程就变为拉普拉斯方程，表示为：
对于在某一时刻的空间内电场的分布通过带电电荷决定，同时，空间内电场的分布情况由相应的边界条件唯一确定。因此，主要满足给定的边界条件，该电位函数的解就是唯一的。通过对电位函数的求解得到离散电荷的电荷量。
其中，表示定电位的边界，f1(P)表示边界上的点，/>和/>分别表示两种介质分界面上的电位，ε1和ε2分别表示两种介质的介质常数，n表示子导线根数。将导线离散为若干个离散电荷，通过保持导线表面电压不变的条件使离散电荷可以与原来连续分布的导线电荷等效，并在此基础上建立模拟电荷的线性方程组：
其中，P表示离散电荷的电位系数矩阵，电位系数矩阵与导体形状、相对位置有关，与导体所带电荷量无关；Q表示离散电荷的模拟电荷量矩阵，表示离散电荷的电位矩阵。通过对方程组的求解得到这些离散的模拟电荷量，然后将这些离散的模拟电荷量用于计算空间中任意一点的电位及电场强度，进而得到三维电场。
在一种实现方式中，在对离散线电荷的三维模拟计算时，可以基于三维电场进行三维空间电荷模拟法，再采用坐标转换，在新的坐标系下得到空间任意一点的电位和电场强度，之后再转换至原有的坐标系中。例如为每个离散线电荷建立单独的坐标系，最后利用空间变换关系式将二维电场计算式推导至三维空间中，可用于简化三维电场计算的复杂度，提高三维电场的计算速度和计算效率。
在一个实施例中，根据电荷量确定三维电场强度，包括：根据电荷量确定离散电荷在空间内任一点产生的三个方向的电场分量，并根据各电场分量得到三维电场强度。
示例性地，在确定三维电场强度时，将输电线路划分为若干段线段，通过模拟线电荷对每一个离散的线段进行等效。通过线段两个端点的坐标得到线电荷上任一点的坐标，基于电荷密度的均匀分布，得到该店的电荷值表达式，基于该线电荷的电荷量表示空间内任一点的电位，计算电场分量。如在三维电场的坐标系中任意放置一根有限长的直线电荷，并设为P1(x1，y1，z1)和P2(x2，y2，z2)为该线电荷的端点坐标，P(x，y，z)为线电荷外任意一点，通过计算该线电荷外任意一点产生的三个方向的电场分量确定三维电场强度，其中，三维电场强度值的计算公式为：
其中，Epx、Epy、Epz分别为P点在x、y、z轴方向上的电场分量，在三维电场中分别以档距内地面电场与合成电场进行分布，并假设x为沿输电线路方向，输电线路中的电流方向为正向，y轴为输电线路垂直方向，垂直向上为正向。结合场强叠加定理将空间内所有电荷在P点形成的场强按照矢量叠加得到总场强。
示例性地，
在一个实施例中，根据泊松方程确定离散电荷的电位参数，包括：获取空间正负电荷的电荷密度，基于泊松方程获取电荷密度与电位参数的函数关系式，并通过求解函数式确定电位参数。
示例性地，导线电荷密度可用于确定实际的电位值，通过调整导线表面密度的初值，计算得到离散电荷的电荷值，判断是否满足预设条件，并根据判断结果对电荷密度进行更新，当更新后的电荷密度满足预设条件后，通过符合条件的电荷密度得到电位参数，该电位参数用于离散电荷的电荷量计算。
基于泊松方程可得，空间任意一点电位与空间电荷密度ρ+和ρ-的关系可以描述为：
其中，ρ+表示正空间电荷密度，ρ-表示负空间电荷密度。
在一种实现方式中，通过计算一个周期内不同时刻的三维电场，以及不同周期同一个时刻的三维电场，通过计算平均值等数据统计，得到直流输电工程的电场。
在一个实施例中，根据杆塔和输电线路的参数确定三维模型，包括：获取杆塔和输电线路的原始三维模型；根据预设的简化规则对原始三维模型进行简化，得到将输电线路简化为悬链形导线，将杆塔的架空导线简化为直线线段的目标三维模型，其中，悬链形导线等效为圆柱形导线。
其中，原始三维模型根据杆塔和输电线路的参数构建，包括线路档距、线路额定参数、导线型号、最低孤垂高度、极间距、导线分裂间距、导线比载以及最低点应力等信息。通过杆塔和输电线路的参数，模拟直流输电线路的几何形状和状态进行三维建模。
具体的，线路档距是输电线路中两个相邻杆塔之间的距离，线路额定参数包括线路的额定电压、额定电流、额定频率、输电距离等，用于保证输电线路的正常运行。导线型号包括导线材料、截面积、额定参数等，也用于规范输电线路的安全运行。最低孤垂高度是输电线路导线与地面之间的最小有效垂直距离，一般为10米至15米。极间距表示两个相邻电极之间的距离，用于确保设备在运行时能够承受预期的电压，并防止电晕放电或击穿现象的发生。导线分裂间距是指输电线路在同一塔杆或支架上安装时，两个相邻导线之间的水平距离。导线比载是指输电线路上的导线单位长度所承载的电流或功率，用于确定导线的尺寸和容量。最低点应力是输电线路中应力分布中的最小值，可用于确定结构的可靠性。
如图3所示，在根据杆塔和输电线路的参数确定原始三维模型后，再根据预设的简化规则对原始三维模型进行简化。由于输电线路在实际运行时会受到自身机械重量等因素的影响，产生一定的弧垂，因此，本实施例在构建目标三维模型时，将输电线路简化为悬链形导线，将杆塔的架空导线简化为直线线段的目标三维模型。由于实际场景中的输电线路由若干分裂子导线构成，形状不规则，为了便于计算，将悬链形导线等效为圆柱形导线。
在一个实施例中，输电线路包括若干分裂子导线，该圆柱形导线的等效半径公式与悬链形导线的分裂间距、子导线的半径和子导线的数量相关。
示例性地，在构建目标三维模型时，圆柱形导线等效半径可以表示为：
其中，Req为等效半径，n为子导线基数，r为子导线半径，R为导线分裂半径。
在一个实施例中，如图4所示，一种三维电场计算方法包括以下步骤：
步骤402，对杆塔和输电线路进行简化等效，获取目标三维模型。
步骤404，将输电线路中连续分布电荷离散化，得到离散电荷，计算离散电荷的电荷量。
步骤406，根据离散电荷的电荷量计算空间任一点的电场分量。
步骤408，根据每个点的电场分量得到该点的电场值，根据每个点的电场值得到空间的三维电场强度。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的三维电场计算方法的三维电场计算装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个三维电场计算装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于三维电场计算方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种三维电场计算装置，包括：模型获取模块502、处理模块504和计算模块506，其中：
模型获取模块502，用于根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
处理模块504，用于将三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，离散电荷产生的电场叠加后与连续分布电荷产生的电场相同；
计算模块506，用于求解离散电荷的电荷量，并根据电荷量确定三维电场强度。
在一个实施例中，计算模块506还用于：获取离散电荷的电位系数，并根据泊松方程确定离散电荷的电位参数；构建离散电荷的电位函数，根据电位系数和电位参数求解电位函数，得到电荷量。
在一个实施例中，计算模块506还用于：根据电荷量确定离散电荷在空间内任一点产生的三个方向的电场分量，并根据各电场分量得到三维电场强度。
在一个实施例中，计算模块506还用于：获取空间正负电荷的电荷密度，基于泊松方程获取电荷密度与电位参数的函数关系式，并通过求解函数式确定电位参数。
在一个实施例中，模型获取模块502还用于：获取杆塔和输电线路的原始三维模型；根据预设的简化规则对原始三维模型进行简化，得到将输电线路简化为悬链形导线，将杆塔的架空导线简化为直线线段的目标三维模型，其中，悬链形导线等效为圆柱形导线。
在一个实施例中，离散电荷为线电荷，输电线路包括若干分裂子导线，模型获取模块502中，圆柱形导线的等效半径公式与悬链形导线的分裂间距、子导线的半径和子导线的数量相关。
上述三维电场计算装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储直流输电工程相关参数。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维电场计算方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种三维电场计算方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6或图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
需要说明的是，本申请所涉及的直流输电工程数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种三维电场计算方法，其特征在于，所述方法包括：
根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
将所述三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，所述离散电荷产生的电场叠加后与所述连续分布电荷产生的电场相同；
求解所述离散电荷的电荷量，并根据所述电荷量确定三维电场强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解所述离散电荷的电荷量，包括：
获取所述离散电荷的电位系数，并根据泊松方程确定所述离散电荷的电位参数；
构建所述离散电荷的电位函数，根据所述电位系数和所述电位参数求解所述电位函数，得到所述电荷量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电荷量确定三维电场强度，包括：
根据所述电荷量确定所述离散电荷在空间内任一点产生的三个方向的电场分量，并根据各所述电场分量得到所述三维电场强度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据泊松方程确定所述离散电荷的电位参数，包括：
获取空间正负电荷的电荷密度，基于所述泊松方程获取所述电荷密度与所述电位参数的函数关系式，并通过求解所述函数式确定所述电位参数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据杆塔和输电线路的参数确定三维模型，包括：
获取所述杆塔和所述输电线路的原始三维模型；
根据预设的简化规则对所述原始三维模型进行简化，得到将所述输电线路简化为悬链形导线，将所述杆塔的架空导线简化为直线线段的目标三维模型，其中，所述悬链形导线等效为圆柱形导线。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述输电线路包括若干分裂子导线，所述圆柱形导线的等效半径公式与所述悬链形导线的分裂间距、所述子导线的半径和所述子导线的数量相关。
7.一种三维电场计算装置，其特征在于，所述装置包括：
模型获取模块，用于根据杆塔和输电线路的参数确定目标三维模型；
处理模块，用于将所述三维模型中导线表面的连续分布电荷离散化，得到多个离散电荷，其中，所述离散电荷产生的电场叠加后与所述连续分布电荷产生的电场相同；
计算模块，用于求解所述离散电荷的电荷量，并根据所述电荷量确定三维电场强度。
8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310946476.3A CN116911244A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310946476.3A CN116911244A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116911244A true CN116911244A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=88364695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310946476.3A Pending CN116911244A (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 三维电场计算方法、装置、设备、存储介质和计算机产品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116911244A (zh) |
-
2023
- 2023-07-28 CN CN202310946476.3A patent/CN116911244A/zh active Pending
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