摘要：为确保柔性直流换流阀运行时不发生电晕现象,需要合理设计屏蔽系统,控制表面电场,但是屏蔽系统结构复杂,数值求解存在较大困难。为准确快速地计算表面电场,提出了对称多极子曲面边界元法。通过多极子方法加速基于坐标变换的曲面边界元,提高计算速度减少内存占用。通过镜像法将封闭的阀厅问题转换为多平面对称问题,同时利用多极展开系数的对称关系和紧致二叉树结构,进一步加快计算速度。使用球模型和实际屏蔽系统模型,与有限元方法对比验证了该算法的计算精度;与不同方法比较验证了该算法在计算效率上的提升效果。最后应用该算法研究了±160 kV换流阀屏蔽系统表面电场,地面、墙壁对于屏蔽系统表面电场影响明显,随着距离的减小影响变大。此方法可以快速准确地计算屏蔽系统表面电场,是优化设计的有效工具。

关键词：换流阀 屏蔽系统 表面电场 对称多极子曲面边界元 镜像法 

单位：华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室; 北京102206