基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法与流程

1.本发明属于高压输电领域，涉及高压线路的场源参数和电磁场之间建模技术，具体是基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法。


背景技术：

2.高压感应取能是通过将高压线路周围感应的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备供应稳定的电源，通过分析电磁场也可以对高压线路进行故障分析；因此，在高压感应取能时，需要对取能对象对应的电磁场进行精确的分析和建模。
3.现有研究中，对应用于高压感应取能领域中的电磁场模型分析较少，一般只对单个高压线路的电磁场进行分析，没有考虑相邻高压线路之间的影响，导致对高压线路的电磁场分析不够全面；因此，亟需一种基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法，用于解决现有技术只对单个高压线路的电磁场进行分析，没有考虑相邻高压线路之间的影响，导致对高压线路的电磁场分析不够全面的技术问题，本发明先从目标区域的获取开始，对目标区域中的高压线路进行获取分析，建立高压线路的可视化模型，再结合电磁场的叠加特性对可视化模型进行优化调整，获取电磁分布模型，以解决上述问题。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法，包括：
6.获取目标区域中高压线路的场源参数；其中，场源参数包括电压和电流；
7.根据高压线路位置参数和相邻高压线路的间距参数建立可视化模型；
8.根据场源参数在可视化模型中模拟对应高压线路的电磁场；根据电磁场叠加特性对可视化模型进行调整，获取电磁分布模型。
9.优选的，所述目标区域通过人工划定选取，或者根据目标设备位置获取；其中，目标设备指利用高压电路电磁场进行工作的设备。
10.优选的，根据所述目标设备的位置获取目标区域，包括：
11.获取目标设备的位置，并标记为初始位置；其中，初始位置包括位置坐标和高度；
12.以初始位置为中心，以设定参数划定初始区域，对初始区域进行整合处理之后生成目标区域；其中，初始区域包括圆形和矩形，且目标区域中至少包含一条高压线路。
13.优选的，当所述设定参数为半径时，则初始区域为圆形；当所述初始区域存在重合区域时，则对多个初始区域整合获取目标区域，包括：
14.任选两个重合的初始区域，获取初始区域的圆心，并分别标记为r1和r2；
15.获取r1和r2连线的中点，并标记为r3；
16.以r3为圆心，以设定参数的两倍为半径，获取目标区域；其中，半径为大于0的实数，单位为米。
17.优选的，当所述设定参数为边长时，则初始区域为矩形；当所述初始区域存在重合区域时，则对多个初始区域整合获取目标区域，包括：
18.任选两个重合的初始区域，获取两个初始区域顶点连线中最长的作为基准线；
19.以基准线中点为中心，以基准线作为对角线，获取目标区域；其中，边长为大于0的实数，单位为米。
20.优选的，根据高压线路建立可视化模型，包括：
21.获取高压线路的位置参数；其中，位置参数包括位置坐标和高度；
22.获取高压线路之间的间距参数；其中，间距参数包括相对距离和相对高度；
23.位置参数、间距参数结合模型建立平台获取可视化模型；其中，模型建立平台具体为gis服务平台。
24.优选的，在所述可视化模型中，根据高压线路的电流模拟电场，根据高压线路的电压模拟磁场。
25.优选的，结合所述高压线路的位置参数、间距参数以及电磁场叠加特性对可视化模型中的电磁场进行调整；其中，电磁场叠加特性包括电场叠加原理和磁场叠加原理。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.1、本发明先从目标区域的获取开始，对目标区域中的高压线路进行获取分析，建立高压线路的可视化模型，再结合电磁场的叠加特性对可视化模型进行优化调整，获取电磁分布模型；本发明考虑了不同等级高压线路的场源参数，以及相邻高压线路之间电磁场的影响，提高了电磁分布模型的精确度。
28.2、本发明通过目标区域的获取过程中，筛选出分析范围，避免影响因素过多提高建模时的数据处理量；同时，在构建电磁分布模型时，考虑到了高度的问题，建立了立体的电磁分布模型，更加直观。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明的工作步骤示意图。
具体实施方式
31.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.高压感应取能是通过将高压线路周围感应的电磁能量转化为电能，为安装在附近的电气设备供应稳定的电源，通过分析电磁场也可以对高压线路进行故障分析；因此，在高
压感应取能时，需要对取能对象对应的电磁场进行精确的分析和建模，精确的电磁场模型能够为远距离取能提供足够的数据支持。
33.现有研究中，对应用于高压感应取能领域中的电磁场模型分析较少，一般只对单个高压线路的电磁场进行分析，没有考虑相邻高压线路之间的影响，导致对高压线路的电磁场分析不够全面；本发明先从目标区域的获取开始，对目标区域中的高压线路进行获取分析，建立高压线路的可视化模型，再结合电磁场的叠加特性对可视化模型进行优化调整，获取电磁分布模型，以解决上述问题。
34.请参阅图1，本技术提供了基于高压线路的场源参数和电磁场之间的模型建立方法，包括：
35.获取目标区域中高压线路的场源参数；
36.根据高压线路位置参数和相邻高压线路的间距参数建立可视化模型；
37.根据场源参数在可视化模型中模拟对应高压线路的电磁场；根据电磁场叠加特性对可视化模型进行调整，获取电磁分布模型。
38.本技术中的目的是根据高压线路的场源参数，以及相邻高压线路之间的位置关系建立一个可视化的电磁场分布模型，既可以为目标设备的安装提供数据支撑，又可以避免电磁场影响某些设备的工作。
39.本技术中，场源参数主要包括电压和电流；电压产生电场，不同等级的高压线路产生的电场范围和电场强度均不一样；电流产生磁场，不同等级的高压线路产生的磁场也并不完全一致；因此，通过场源参数是建立电磁分布模型的基础。
40.在一个实施例中，目标区域通过人工划定选取，或者根据目标设备位置获取；其中，目标设备指利用高压电路电磁场进行工作的设备。
41.本实施例中通过人工划定获取目标区域的方式，可以用于项目研究，如需要在某个区域中设置一批设备，需要对该区域中的电磁场状态进行了解；也可以通过目标设备的位置获取目标区域。
42.值得注意的是，本实施例中的目标设备是指需要利用高压电流电磁场进行工作的设备，如需要通过电磁场取能进行供电，在考虑到取能效果时则需要了解电磁场的分布和强度。
43.本技术中的目标区域是获取电磁分布模型的关键，因为地磁场收到很多因素的干扰，且无法将所有的因素均考虑进去，所以需要确定需要分析的区域，对区域中的高压线路进行分析，能够提高模型构建效率。
44.在一个具体的实施例中，根据所述目标设备的位置获取目标区域，包括：
45.获取目标设备的位置，并标记为初始位置；其中，初始位置包括位置坐标和高度；
46.以初始位置为中心，以设定参数划定初始区域，对初始区域进行整合处理之后生成目标区域；其中，初始区域包括圆形和矩形，且目标区域中至少包含一条高压线路。
47.本实施例中以初始位置为中心，再结合设定的参数获取初始区域，对重合的初始区域进行整合即可获取目标区域。
48.在一个可选的实施例中，当所述设定参数为半径时，则初始区域为圆形；当所述初始区域存在重合区域时，则对多个初始区域整合获取目标区域，包括：
49.任选两个重合的初始区域，获取初始区域的圆心，并分别标记为r1和r2；
50.获取r1和r2连线的中点，并标记为r3；
51.以r3为圆心，以设定参数的两倍为半径，获取目标区域；其中，半径为大于0的实数，单位为米。
52.本实施例中，设定参数为半径，则获取的初始区域为圆形；当相邻两个初始区域存在重合区域时，则需要对这两个初始区域进行合并处理；总的来说，合并处理就是重新划定一个区域，这个区域至少包括这两个存在重合区域的初始区域，但尽量保证重新划定的区域不要太大，以免增加建模工作量。
53.在另一个具体的实施例中，当所述设定参数为边长时，则初始区域为矩形；当所述初始区域存在重合区域时，则对多个初始区域整合获取目标区域，包括：
54.任选两个重合的初始区域，获取两个初始区域顶点连线中最长的作为基准线；
55.以基准线中点为中心，以基准线作为对角线，获取目标区域；其中，边长为大于0的实数，单位为米。
56.本实施例中，设定参数为边长，则初始区域为矩形；当相邻两个初始区域存在重合区域时，也要进行合并处理；考虑到本实施例中的初始区域是矩形，因此采用对角线获取目标区域。
57.值得注意的是，当两个初始区域合并之后，新的目标区域之间可能还会有重合区域，依然按照上述方式进行合并；也间接说明了在对初始区域进行整合时，应尽量划定符合要求且较小的区域作为目标区域。
58.在一个实施例中，根据高压线路建立可视化模型，包括：
59.获取高压线路的位置参数；其中，位置参数包括位置坐标和高度；
60.获取高压线路之间的间距参数；其中，间距参数包括相对距离和相对高度；
61.位置参数、间距参数结合模型建立平台获取可视化模型；其中，模型建立平台具体为gis服务平台。
62.本实施例中的gis服务平台主要包括地理信息处理软件，如arcgis软件，通过gis服务平台结合其他一些信息处理软件可建立可视化模型。
63.本实施例中，位置参数和间距参数均包括了高度，表示本技术的电磁分布模型并不是单纯的平面模型，而是一个立体模型；根据位置参数和间距参数可以获取高压线路的具体位置，以及相邻两个高压线路的相互位置关系。
64.举例说明：高压线路a的位置参数[(10,10),0]，与高压线路b的间距参数为[(1,1),1]，则高压线路b的位置参数为[(11,11),1]；其中，(10,10)为位置坐标，(1,1)为水平方向和垂直方向的相对距离。
[0065]
在一个实施例中，在所述可视化模型中，根据高压线路的电流模拟电场，根据高压线路的电压模拟磁场；结合所述高压线路的位置参数、间距参数以及电磁场叠加特性对可视化模型中的电磁场进行调整；其中，电磁场叠加特性包括电场叠加原理和磁场叠加原理。
[0066]
本实施例中，根据高压线路的位置以及间距参数建立可视化模型之后，可以根据对应场源参数模拟电磁场；再结合间距参数、电磁场叠加特性对可模拟的地磁场进行优化调整，即可获取电磁分布模型；电磁分布模型获取之后，可以获取任意一个位置的电磁场强度。
[0067]
电场叠加原理可参考链接https://baike.baidu.com/item/％e7％94％b5％e5％
9c％ba％e5％8f％a0％e5％8a％a0％e5％8e％9f％e7％90％86/846636。
[0068]
磁场叠加原理可参考链接https://baike.baidu.com/item/％e7％a3％81％e5％9c％ba％e5％8f％a0％e5％8a％a0％e5％8e％9f％e7％90％86/22151321。
[0069]
上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。
[0070]
本发明的工作原理：
[0071]
通过人工划定，或者根据目标设备位置获取目标区域；获取目标区域中高压线路的场源参数。
[0072]
高压线路位置参数和相邻高压线路的间距参数结合gis服务平台建立可视化模型；根据场源参数在可视化模型中模拟对应高压线路的电磁场。
[0073]
根据电磁场叠加特性对可视化模型进行调整，获取电磁分布模型。
[0074]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。