【技术实现步骤摘要】
本申请涉及输电线路电磁场计算，特别是涉及一种交流线路钻越直流线路的电场分析方法、装置和设备。
技术介绍
1、为满足各行各业对电力能源的需求和实现电力远距离传输，近年来我国电力系统发展迅速，多条特、超高压输电线路投入到生产和运行中。但由于高压线路输电走廊稀缺，特、超高压线路间会出现交叉跨越的情况，此时线路下方的电场情况会更加复杂。线路激发的电场可能会对人们正常生活造成潜在危害，因此，在线路规划阶段研究交流线路钻越直流线路时交叉跨越区域的电场是十分必要的。
2、目前，针对交流线路钻越直流线路时交叉跨越区域导线产生的电场研究，主要集中在电场数值计算方法，包括等效电荷法和模拟电荷法等，通过上述方法计算出交叉跨越区域的电场分布，再根据电场分布对输电线路进行合理的规划设计。然而，采用现有方法计算交叉跨越区域导线产生的电场时计算耗时，使得输电线路设计效率较低。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高输电线路设计效率的交流线路钻越直流线路的电场分析方法、装置和设备。
2、第一方面，本申请提供了一种交流线路钻越直流线路的电场分析方法，包括：
3、获取输电线路交叉跨越区域的几何模型，几何模型根据工程设计要求确定，几何模型中包括交流线路的回路数目以及直流线路和交流线路的相对位置；对几何模型添加边界条件，边界条件用于对几何模型中的交流线路和直流线路添加电压条件，对地面添加接地条件；基于分级网格处理方法对几何模型进行网格划分，并基于有限元方法计
4、在其中一个实施例中，根据工频电场与直流合成电场，判断几何模型是否满足工程设计要求，包括：通过工频电场与直流合成电场计算几何模型中地面电场的混合电场加权系数；根据加权系数判断几何模型是否满足工程设计要求。
5、在其中一个实施例中，直流线路和交流线路的相对位置包括直流线路和交流线路的离地高度参数、直流线路和交流线路的交叉角度参数和线路间距参数，根据加权系数判断几何模型是否满足工程设计要求，包括：若几何模型不满足工程设计要求，则调整直流线路和交流线路的相对位置，直至调整后的几何模型满足工程设计要求。
6、在其中一个实施例中，输电线路的每相导线由多根直径较小的分裂导线组成，获取输电线路交叉跨越区域的几何模型之前，方法还包括：将分裂导线等效为一根导线，并根据各分裂导线的导线半径、分裂导线数和分裂导线间距确定输电线路每相导线的半径。
7、在其中一个实施例中，基于有限元方法计算几何模型的工频电场和直流合成电场，包括：基于有限元方法求解麦克斯韦方程组，以计算几何模型的工频电场；基于有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算几何模型的直流合成电场。
8、在其中一个实施例中，基于有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算几何模型的直流合成电场，包括：获取几何模型中输电线路表面电荷密度初始值；基于电荷密度初始值和有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算几何模型中各网格中的直流合成场强和电荷密度；若直流合成场强不满足预设条件，则基于输电线路表面电荷密度迭代公式，确定更新后的输电线路表面电荷密度值；基于更新后的输电线路表面电荷密度值和有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以再次计算几何模型中各网格中的直流合成场强和电荷密度，直至直流合成场强满足预设条件为止。
9、第二方面，本申请还提供了一种交流线路钻越直流线路的电场分析装置，包括：
10、获取模块，用于获取输电线路交叉跨越区域的几何模型，几何模型根据工程设计要求确定，几何模型中包括交流线路的回路数目以及直流线路和交流线路的相对位置；
11、预处理模块，用于对几何模型添加边界条件，边界条件用于对几何模型中的交流线路和直流线路添加电压条件，对地面添加接地条件；
12、预处理模块，还用于基于分级网格处理方法对几何模型进行网格划分；
13、计算模块，用于基于有限元方法计算几何模型的工频电场和直流合成电场；
14、分析模块，根据工频电场与直流合成电场，判断几何模型是否满足工程设计要求。
15、在其中一个实施例中，分析模块，具体用于通过工频电场与直流合成电场计算几何模型中地面电场的混合电场加权系数；根据加权系数判断几何模型是否满足工程设计要求。
16、在其中一个实施例中，直流线路和交流线路的相对位置包括直流线路和交流线路的离地高度参数、直流线路和交流线路的交叉角度参数和线路间距参数，分析模块，具体用于若几何模型不满足工程设计要求，则调整直流线路和交流线路的相对位置，直至调整后的几何模型满足工程设计要求。
17、在其中一个实施例中，输电线路的每相导线由多根直径较小的分裂导线组成，获取模块，还用于将分裂导线等效为一根导线，并根据各分裂导线的导线半径、分裂导线数和分裂导线间距确定输电线路每相导线的半径。
18、在其中一个实施例中，计算模块，具体用于基于有限元方法求解麦克斯韦方程组，以计算几何模型的工频电场；基于有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算几何模型的直流合成电场。
19、在其中一个实施例中，计算模块，具体用于获取几何模型中输电线路表面电荷密度初始值；基于电荷密度初始值和有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算几何模型中各网格中的直流合成场强和电荷密度；若直流合成场强不满足预设条件，则基于输电线路表面电荷密度迭代公式，确定更新后的输电线路表面电荷密度值；基于更新后的输电线路表面电荷密度值和有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以再次计算几何模型中各网格中的直流合成场强和电荷密度，直至直流合成场强满足预设条件为止。
20、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的方法的步骤。
21、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一项所述的方法的步骤。
22、第五方面，本申请还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实现上述第一方面中任一项所述的方法的步骤。
23、上述交流线路钻越直流线路的电场分析方法、装置和设备，首先获取根据工程设计要求确定的输电线路交叉跨越区域的几何模型，再对几何模型添加边界条件，然后基于分级网格处理方法对几何模型进行网格划分，并基于有限元方法计算几何模型的工频电场和直流合成电场，最后根据工频电场和直流合成场判断几何模型是否符合工程设计要求，这样，通过有限元方法通过将几何模型划分为多个网格，在每个网格中利用插值函数进行拟合，最终将整个大区域问题的求解转换为每个网格内的求解，能提高电场计算效率和计算准确性，如此，可以有效提高输电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种交流线路钻越直流线路的电场分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述工频电场与所述直流合成电场，判断所述几何模型是否满足工程设计要求，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直流线路和交流线路的相对位置包括所述直流线路和所述交流线路的离地高度参数、所述直流线路和所述交流线路的交叉角度参数和线路间距参数，所述根据所述加权系数判断所述几何模型是否满足工程设计要求，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输电线路的每相导线由多根直径较小的分裂导线组成，所述获取输电线路交叉跨越区域的几何模型之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于有限元方法计算所述几何模型的工频电场和直流合成电场，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于有限元方法求解泊松方程和电流连续性方程，以计算所述几何模型的直流合成电场，包括：
7.一种交流线路钻越直流线路的电场分析装置，其特征在于，所述装置包括：
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