基于激发函数法的特高压交流线路电晕无线电干扰研究

发布时间：2020-07-13 03:07

【摘要】：近年来,我国在特高压输电领域不断创造新的世界纪录,进一步巩固了我国在该领域的国际话语权和领先优势。与一般高压、超高压等级线路相比,特高压等级线路周围空间电磁场强度较大,由特高压线路产生的电磁环境问题也引起了人们的广泛关注,并且制约着特高压技术的发展,特高压工程建设中需要重点考虑其电磁环境参数,尤其是线路电晕产生的无线电干扰。论文从线路电晕无线电干扰产生机理及其基本特性等理论研究出发,通过建立特定线路研究模型并基于Matlab软件平台对特高压交流输电线路的无线电干扰问题进行了两个重要方面的研究:无线电干扰水平的预测及其影响因素的分析。研究所得的主要结论对电磁环境问题的有效改善以及人们的身心健康具有重要意义。首先,详细阐述了特高压交流输电线路电晕无线电干扰的产生机理、相关特性及激发函数理论;其次,对线路表面场强的计算方法进行了讨论,分析比较了各种方法的适用范围和优缺点,发现本文所介绍的优化法较其他方法精确且简明,并详细分析了导线表面场强的影响因素;再次,采用一种更适合我国国情的激发函数进行研究,利用Matlab软件平台进行算例仿真,并与已运行的特高压交流示范工程线路无线电干扰实测数据进行对比,验证了本文方法及程序的可靠性。考虑到线路弧垂对无线电干扰水平的影响,在二维模型的基础上建立了考虑弧垂的三维计算模型,通过仿真分析进一步得到无线电干扰沿线路方向的变化规律;最后,分别从线路结构、环境条件及人为因素这三个方面对特高压交流线路无线电干扰的影响因素进行分析,并提出相应减弱干扰的措施,可以为实际特高压交流线路工程无线电干扰水平的准确预测和评估提供理论参考。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM75
【图文】：

示意图,特高压,工程,示意图

第 1 章引言走廊的选址变得更加困难，由此可见特高压线路电晕无约特高压技术发展的重要因素之一。因此，为了保证特正常运行，首先应对预架设的特高压输变电工程周围复预测，通过对已有方案的不断优化使得电磁干扰水平限才能有效保证人们日常生活及安全，对于人们的身心健改善具有重要意义，此外通过对特高压输电线路和杆塔以使经济效益得到提高并更好地控制电网建设成本，这展主题[5-6]。

气体原子,无线电干扰,电晕放电,自由电子

的电流脉冲会对线路周围的通信系统产生电磁干扰，即产生无线电 dB（μV/m）表示无线电干扰水平的大小[3]。晕放电无线电干扰产生机理电晕放电基本物理过程电线路在正常工作状态下其周围会存在电场，空气中的自由电子用下会发生加速运动，进而与空气中的电中性气体原子相撞击，加到气体发生电离的临界值时，自由电子所聚积的能量会达到足中的气体原子发生电离的状态，进而还可能会有激发、连续电子生，主要取决于线路表面电场强度是否大到足以使中性气体原子剧，电子崩过程中会有大量的电子以及正负离子产生。与电离过还有复合等过程，此期间还会辐射出大量的光子，黑暗的环境中空间有蓝色且伴有噪声的晕光，此即为电晕现象，如图 2.1 所示，的气体放电被称为电晕放电[3]。

示意图,猫头,塔型,单回路

计算模型的输电线路计算平面HHm图 4.2 架空线路二维计算模型以上介绍的二维研究模型对线路弧垂进行了等效，以等效计算高度作路高度，这样会导致无线电干扰预测结果产生较大的偏差，因为当线大时，随着测量点位置沿线路方向发生偏移，测量点与导线的高度差较显著的变化。因此本文在二维模型的基础上，假设线路上的荷载沿匀，线路只承受拉力作用而不承受弯矩，并且线路均匀起晕，建立考垂的三维研究模型。如图 4.3 所示为 1000 kV 电压等级单回路猫头塔型空间模型图，取其中一相线路的一个档距进行分析，此时该档距内线空间悬链线的形式表示，以输电线路横向为 x 轴方向，线路方向为 y 轴方方向为 z 轴方向建立坐标系，最大弧垂处坐标为（0, 0, h），L=500 m，导线示意图如图 4.4 所示，其悬链线方程如式（4.8）[52]。

【参考文献】