空間離子流場數(shù)值計算及工程應用

目錄
第1章 緒論/1
1.1 離子流場問題的提出/2
1.2 高壓直流輸電線路離子流場計算方法的發(fā)展歷程/4
1.3 高壓直流輸電線路對周圍環(huán)境的影響/7
1.3.1 高壓直流輸電線路電磁環(huán)境的影響研究/7
1.3.2 直流輸電系統(tǒng)電磁環(huán)境相關標準/8
1.4 換流變壓器油紙絕緣介質合成電場研究現(xiàn)狀/12
本章參考文獻/14
第2章 離子流場的理論分析/21
2.1 離子流場問題的描述/22
2.2 離子流場問題的求解條件/22
2.3 空間離子流場的數(shù)學模型/24
2.3.1 空間離子流場的漂移-擴散方程/24
2.3.2 直流離子流場的控制方程/24
2.3.3 解的唯一性/25
本章參考文獻/26
第3章 電暈的機理和預測/28
3.1 電暈的機理/29
3.2 直流線路電暈問題/31
3.2.1 電暈起始電場強度/31
3.2.2 導線表面電場強度/32
3.2.3 線路電暈損失計算/34
3.3 電暈起始電壓預測/35
3.3.1 SVM的基本理論/35
3.3.2 預測模型的建立/38
3.3.3 預測模型的驗證/44
3.3.4 環(huán)境因素的討論/50
本章參考文獻/51
第4章 高壓直流輸電線路離子流場的計算和測量方法/53
4.1 離子流場的計算方法/54
4.1.1 基于Deutsch假設的求解方法/54
4.1.2 半經驗公式法/54
4.1.3 電場線法/55
4.1.4 BPA法/60
4.1.5 有限元迭代法/65
4.2 合成電場（離子流場）的測量/72
4.2.1 實驗模型/72
4.2.2 實驗條件及測量方法/73
4.2.3 實驗結果與計算結果對比/76
4.3 氣象條件對計算的影響/79
4.3.1 下雨或相對濕度較大時的情況/79
4.3.2 高海拔情況/80
本章參考文獻/81
第5章 二維上流有限元法/83
5.1 二維上流有限元法的理論及算法實現(xiàn)/84
5.1.1 上流有限單元判定/84
5.1.2 空間電荷密度更新/84
5.1.3 二維上流有限元法的程序實現(xiàn)/86
5.2 二維上流有限元法的迭代收斂性改進/88
5.2.1 二維上流有限元法迭代策略的改進及程序實現(xiàn)/88
5.2.2 同軸圓柱電極模型計算/89
5.2.3 單極直流實驗線路/90
5.2.4 引入迭代因子后算法穩(wěn)定性驗證/91
5.2.5 ±660 kV直流輸電線路離子流場計算/93
本章參考文獻/96
第6章 三維上流有限元法/98
6.1 傳統(tǒng)三維上流有限元法的理論及算法實現(xiàn)/99
6.1.1 三維上流有限單元判定/99
6.1.2 空間電荷密度更新/100
6.1.3 三維上流有限元法的程序實現(xiàn)/101
6.2 新型三維上流有限元法的理論及算法實現(xiàn)/102
6.2.1 新型上流有限單元的尋找策略及程序實現(xiàn)/102
6.2.2 二維模型中計算結果對比與分析/104
6.2.3 三維模型中計算結果對比與分析/104
6.2.4 直流輸電線路下方房屋附近合成電場計算/105
本章參考文獻/109
第7章 瞬態(tài)上流有限元法/110
7.1 二維軸對稱上流有限元法的算法實現(xiàn)/111
7.1.1 數(shù)學模型/111
7.1.2 算法描述/111
7.1.3 二維軸對稱上流有限元法的算法驗證/112
7.2 瞬態(tài)上流有限元法的理論及算法實現(xiàn)/113
7.2.1 瞬態(tài)上流有限單元尋找策略/113
7.2.2 瞬態(tài)上流有限元法的程序實現(xiàn)/114
7.3 絕緣材料表面電荷聚散過程仿真分析/116
7.3.1 絕緣介質表面電荷積聚機理/116
7.3.2 絕緣介質表面電荷積聚模型/117
7.3.3 變步長實現(xiàn)電荷密度更新/118
7.3.4 仿真結果分析/119
7.4 直流分壓器附近離子流場分析/123
7.4.1 模型構建/123
7.4.2 傘裙表面電荷處理方式/125
7.4.3 直流分壓器靜電場計算/126
7.4.4 直流分壓器離子流場計算/127
7.4.5 直流分壓器周圍空間電荷影響規(guī)律分析/129
本章參考文獻/130
第8章 基于空間電荷輸運方程模型的計算方法/132
8.1 物理及數(shù)學模型/133
8.2 單極直流輸電線路的計算/134
8.3 雙極直流輸電線路的計算/136
8.3.1 輸電導線等效單根模型/137
8.3.2 輸電導線分裂模型/139
本章參考文獻/141
第9章 油紙絕緣設備典型合成電場數(shù)值計算方法/143
9.1 數(shù)學模型/144
9.2 計算流程/146
9.3 單層油紙絕緣結構合成電場計算/147
9.3.1 模型構建/147
9.3.2 仿真結果驗證/149
9.4 關鍵參數(shù)對油紙絕緣結構合成電場的影響/151
9.4.1 外加電場強度的影響/152
9.4.2 載流子遷移率的影響/153
9.4.3 電極注入勢壘的影響/154
9.4.4 陷阱捕獲系數(shù)的影響/155
9.4.5 陷阱濃度的影響/156
9.4.6 正負載流子復合系數(shù)的影響/157
9.5 溫度梯度下空間電荷運動仿真分析/159
9.6 極性反轉條件下空間電荷運動仿真分析/161
9.7 雙層油紙絕緣結構合成電場計算/163
9.7.1 油紙絕緣結構界面電荷數(shù)學模型/163
9.7.2 仿真結果分析/164
本章參考文獻/166