特高压直流输电线路电场效应仿真研究

发布时间：2017-09-13 01:51

  本文关键词：特高压直流输电线路电场效应仿真研究

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【摘要】：我国现在致力于发展特高压直流输电,这有助于实现全国范围内的资源优化配置和能源优化供给,但随之而来的由输电线路电场效应引起的电磁环境问题受到了人们的广泛关注,而且这也直接关系到特高压输电工程建设的投资和成本。因此,对于特高压直流输电线路周围的电场效应的研究和分析具有重要的意义。其中特高压直流输电线路的电场效应包括地面标称场强、地面合成场强、离子流密度、电晕现象、可听噪声以及无线电干扰等方面。本文主要通过模拟电荷法等数值计算方法,并以上海-向家坝±800k V直流输电线路为例,对以上问题进行了研究分析,具体如下:首先,基于静电场的基本理论,采用模拟电荷法和弦截迭代法对输电线路下方的地面标称电场、地面合成电场和离子流密度的分布进行了仿真计算,并通过改变输电线路的运行方式、对地高度、分裂半径、子导线横截面积以及极间距等参数,分别比较了在各个不同参数变化下地面电场和离子流密度的变化趋势。其次,对于线路上的电晕问题进行了研究。通过美国CISPR和BPA的推荐法计算了输电线路产生的可听噪声水平和无线电干扰,并比较了各种线路参数对其的影响。计算结果表明对于特高压直流输电线路来说可听噪声对于分裂导线数是最为敏感的。最后,在有限元软件ANSYS中搭建了人体模型,利用其二次开发语言程序APDL仿真计算了人体在离输电线路不同距离时合成场强对人体的影响,且与相同电压等级的交流输电线路进行了比较。通过观察比较人体外部和人体内部的场强强度可以看出直流输电线路所产生的场强对人体的影响大于交流输电线路对人体的作用,人体在合成场强中头部处的场强最大且处于安全范围内。
【关键词】：特高压直流输电 标称场强 合成场强 离子流密度 电晕 人体仿真
【学位授予单位】：上海电力学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM75
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 选题的背景、目的及意义10-12
• 1.2 特高压直流输电线路的电场效应12-13
• 1.3 国内研究现状13-14
• 1.4 国外研究现状14-16
• 1.5 本文主要工作16-17
• 第2章 地面标称场强的仿真计算17-32
• 2.1 地面标称场强的计算方法17-23
• 2.1.1 模拟电荷法的基本原理17-18
• 2.1.2 基于模拟电荷法的地面标称场强计算步骤18-23
• 2.2 单极运行方式下地面标称场强的分布23-27
• 2.2.1 线路不同高度对标称场强分布的影响24-25
• 2.2.2 线路不同分裂间距对场强分布的影响25-26
• 2.2.3 线路不同子导线半径对场强分布的影响26-27
• 2.3 双极导线下的地面标称场强分布27-31
• 2.3.1 不同对地高度对标称场强分布的影响28-29
• 2.3.2 不同极间距对标称场强分布的影响29-30
• 2.3.3 不同分裂半径对标称场强分布的影响30-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 合成场强和离子流密度的计算32-47
• 3.1 合成场强和离子流密度的计算方法33-36
• 3.2 地面合成场强和离子流密度分布36-45
• 3.2.1 不同对地高度对地面合成场强和离子流密度分布的影响38-40
• 3.2.2 不同极间距对地面合成场强和离子流密度分布的影响40-41
• 3.2.3 不同分裂半径对地面合成场强和离子流密度分布的影响41-43
• 3.2.4 不同子导线半径对地面合成场强和离子流密度分布的影响43-45
• 3.3 减少地面合成场强和离子流密度的措施45-46
• 3.4 计算结果与实例比较46
• 3.5 本章小结46-47
• 第4章 直流输电线路的电晕、可听噪声以及无线电干扰47-58
• 4.1 直流输电线路的电晕现象47-49
• 4.1.1 电晕起始场强和电晕起始电压47-48
• 4.1.2 导线表面场强的计算48-49
• 4.2 可听噪声水平49-54
• 4.2.1 可听噪声水平的计算49-51
• 4.2.2 线路参数变化对可听噪声的影响51-54
• 4.3 无线电干扰54-57
• 4.3.1 无线电干扰的计算54-56
• 4.3.2 线路参数变化对可听噪声的影响56-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 特高压直流输电线路下合成场强对人体的影响58-65
• 5.1 人体模型的建立58-59
• 5.2 人体接地情况模型59-61
• 5.3 人体电场在输电线路不同距离下的模型搭建61-62
• 5.4 计算结果分析62-64
• 5.5 直流场与交流场下人体周围电场的比较64
• 5.6 本章小结64-65
• 第6章 结论与展望65-67
• 6.1 结论65-66
• 6.2 展望66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71-72
• 攻读学位期间取得的研究成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 袁清云;特高压直流输电技术现状及在我国的应用前景[J];电网技术;2005年14期

2 李伟;张波;何金良;曾嵘;黎小林;王琦;;超特高压交流输电线路电晕对地面电场的影响[J];高电压技术;2008年11期

3 徐政;屠卿瑞;裘鹏;;从2010国际大电网会议看直流输电技术的发展方向[J];高电压技术;2010年12期

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6 林秀丽;徐新华;汪大，

本文编号：840831