(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210619673.X (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 云南电网有限责任公司玉 溪供电局 地址 653199 云南省玉 溪市红塔区红塔大 道42号 (72)发明人 朱钱鑫　王前进　蔡武惠　尹泓江　 张毅　张丙珍　文刚　耿浩　 马御棠　潘浩　周仿荣　杨金海　 龚小胜　朱圆爱　余磊　邱廷伟　 张海虎　乔东　张富　杨凌霄　 毕泽民　金鑫　刘孟禹　张鲁豪　 方敏　 (74)专利代理 机构 昆明合众智 信知识产权事务 所 53113 专利代理师 范严生(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 113/16(2020.01) (54)发明名称 用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三 维模型构建方法 (57)摘要 本发明涉及雷击暂态输电线路分析技术领 域， 具体地说， 涉及用于雷击暂态过程数值计算 的输电线路三维模型构建方法。 包括： 将计算对 象分为几何和电气两类元素； 将几何元素和电气 元素分别细分为若干子元素； 给出各个子元素的 描述规则； 按照规则以特定格式的描述文件对计 算对象进行描述； 通过计算平台调用其描述文件 并进行解析， 从而重现该计算对象的三维模型。 本发明设计通过设计全部采用数字表示各参数 的特定格式的描述文件， 可以清晰明了地描述参 量众多的元素属性； 在进行雷击暂态特性计算 时， 计算平台通过调用描述文件并进行解析， 能 够快速构建重现计算对象 的三维模 型， 提高工作 效率， 还可以促进雷击输电线路暂态过程的三维 数值仿真的标准 化。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 114970173 A 2022.08.30 CN 114970173 A 1.用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 包括如下 步骤： S1、 根据雷击 输电线路三维模型的特点， 将计算对象分为几何和电气两类元 素； S2、 根据两类元素中具体计算对象的特点及其处理方法， 将几何元素和电气元素分别 细分为若干 子元素； S3、 根据几何元 素和电气元 素各自的特点， 给 出各个子元 素的描述 规则； S4、 按照上述规则， 以特定格 式的描述文件对计算对象进行描述， 描述文件格 式包括但 不限于子元素的类型、 数量、 标识符、 坐标、 数值； S5、 在开展该对象的雷击暂态特性计算时， 通过包括但不限于Matlab的计算平台调用 其描述文件， 通过相应的规则进行解析， 从而重现该计算对象的三维模型。 2.根据权利要求1所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S2中， 几何元素的子元素包括但不限于矩形空间、 细线、 导体、 雷电通道； 其中： 所述矩形空间用于描述输电线路三维模型的仿真域； 所述细线用于描述输电线路三维模型内的导线、 地线、 测量引线； 所述导体用于描述输电线路三维模型内的杆塔钢材和接地极； 所述雷电通道用于通过几何波形图形来描述输电线路三维模型内的雷电流。 3.根据权利要求2所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S2中， 电气元素的子元素包括但 不限于电压源、 电流源、 电阻、 电容、 电感、 避雷器； 其中： 所述电压源用于描述在电路中能够产生充当势能的电压的电气元件； 所述电流源用于描述在电路中能够产生充当动能的电流的电气元件； 所述电阻用于描述在电路中起到特定作用且具有一定阻值、 一定几何形状及一定技术 性能的电气元件； 所述电容用于描述在电路中可以充、 放电荷的电气元件； 所述电感用于描述在电路中由于自身电流变化引起磁场变化、 又使自身产生感应电动 势的电气元件； 所述避雷器用于描述输电线路三维模型内用于在雷电过电压侵入时保护线路的电器 元件。 4.根据权利要求3所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S3中， 各个子元素均有且只有唯一的标识符， 其中： 所述矩形空间的标识 符为1， 所述细线的标识符为2， 所述导体的标识符为3， 所述雷电通道的标识符为4， 所述电 压源的标识符为 11， 所述电流源的标识符为12， 所述电阻的标识符为 13， 所述电容的标识符 为14， 所述电感的标识符为15， 所述避雷器的标识符为16 。 5.根据权利要求4所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S3中， 各个子元 素均有其相应的参数描述 规则， 其中： 所述矩形空间的参数描述规则包括： 最内侧点坐标， 计算区域长度， 计算区域宽度， 计 算区域高度， 相对介电常数， 相对磁导系数， 电导 率； 所述细线的参数描述规则包括： 起点坐标， 终点坐标， 细线半径， 相对介电常数， 相对磁权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114970173 A 2导系数， 电导 率； 所述导体的参数描述 规则包括： 起 点坐标， 终点 坐标； 所述雷电通道的参数描述 规则包括： 起 点坐标， 终点 坐标； 所述电压源的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向； 所述电流源的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向； 所述电阻的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向， 阻值； 所述电容的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向， 电容 值； 所述电感的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向， 电感值； 所述避雷器的参数描述 规则包括： 位置坐标， 方向， 避雷器伏安特性曲线点对。 6.根据权利要求5所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S 3中， 各存在方向的子元素的参数描述规则中， 方向采用数字1/2/3表 示， 其中： 1为X轴正方向， 2为Y轴正方向， 3为Z轴正方向。 7.根据权利要求1所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S1中， 计算对象的子元 素还包括测量探针和 测量物理量； 其中： 所述测量探针的标识符为10， 所述测量探针的参数描述规则包括： 位置坐标， 方向， 阻 抗值， 类别； 所述测量物理量的标识符为9， 所述测量物理量的参数描述规则包括： 起点坐标， 终点 坐标， 测量编号。 8.根据权利要求6所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述测量探针的类别包括但不限于： 电阻测量电压， 电阻测量电流， 电容测量 电压， 电容测量电流， 电感测量电压， 电感测量电流。 9.根据权利要求7所述的用于雷击暂态过程数值计算的输电线路三维模型构建方法， 其特征在于： 所述S4中， 特定格式的描述文件中， 各子元素的参数描述均采用阿拉伯数字直 接表示。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114970173 A 3