基于回归分析法的交流输电线路声功率计算方法

由于我国导线制造工艺、试验条件和电力运行环境的不同,在使用美国邦纳维尔电力公司(BPA)推荐的公式对我国特高压交流(UHVAC)输电线路可听噪声(AN)进行预测时,准确性仍有待提高。为此,利用电晕笼分别对分裂数为6、8、9、10和12的17种不同型式导线束的可听噪声水平进行了测量,并采用多元回归分析法分析获得了导线声功率计算方法。针对1 000 k V特高压交流示范工程河南焦作与湖北钟祥电磁环境长期观测站的可听噪声,分别采用BPA推荐公式与所提公式对它们进行了计算,并与实测值进行了对比。结果显示,所提公式得到的计算值与河南、湖北两地实测L50值偏差分别为0.66 d B和0.32 d B,小于BPA推荐公式偏差3.07 d B和2.14 d B。由此可见,针对我国特高压交流输电线路可听噪声问题,所提计算式比BPA推荐计算式的运算准确性更高。研究结果可为我国特高压交流输电线路可听噪声预测提供技术支撑。     

特高压输电线路可听噪声长期测试数据的统计分析

为获取运行中的特高压交流输电线路可听噪声水平及其特性,并对预测公式进行评估,该文在特高压交流试验示范工程沿线的河南焦作、湖北钟祥、湖北枣阳建立了3处电磁环境观测站,采用单倍频程、每分钟获取1组数据对可听噪声进行了长期测试,并对河南焦作5个月、湖北钟祥和枣阳各1年的有效数据进行了统计分析。结果表明:3处长期观测站雨天可听噪声和焦作观测站好天气可听噪声数据都基本符合正态分布,好天气下的可听噪声很小,与背景值基本相当,雨天可听噪声A声级与其8kH z分量的相关性较好。获取了可听噪声雨天统计值,并与BPA公式计算值进行了比较。最后,提出了BPA公式计算特高压交流单回输电线路可听噪声的修正方法。     

特高压交流同塔双回输电线路可听噪声长期测试数据分析

为获取实际运行的特高压交流同塔双回输电线路可听噪声水平及其特性,并对BPA公式修正方法进行评估,通过在1 000 kV淮南—上海特高压同塔双回输电线路沿线的安徽芜湖建立一处电磁环境长期观测站,对可听噪声开展了10个月的长期测试,获取了不同天气下的可听噪声典型频谱,并对雨天可听噪声测试数据进行了统计分析。研究表明:芜湖观测站3个测点测得的雨天可听噪声基本符合正态分布,边相导线投影外20 m可听噪声A声级与其8 k Hz分量的相关性较好。边相导线投影外10、20 m处的雨天可听噪声实测L50值分别为49.83、49.58 d B,与BPA公式计算值减2 d B修正后的预测结果较相符。     

对AC UHV输电线附近可听噪声预测公式的评估

特高压输电中,导线的选择是由输电线下的可听噪声大小决定的,所以可听噪声的预测十分重要。为了从不同机构总结出的多种半经验公式中选择最适合用来预测我国特高压交流输电线下可听噪声大小的公式,结合我国对特高压交流输电线的要求,将相导线水平和正三角排列方式下可听噪声大小的不同预测结果与测量结果进行对比和分析。结果表明:相导线水平排列大雨时可用ENEL公式或IREQ公式计算,小雨时可用ENEL或GE公式计算;相导线正三角排列大雨时可用ENEL公式或BPA公式计算,小雨时只有BPA公式最适合。所以,我国特高压交流输电线下可听噪声的计算在相导线水平排列时选用ENEL公式,相导线正三角方式排列时选用BPA公式。     

基于电晕笼的特高压交流输电线路可听噪声预测方法

输电线路可听噪声是影响750kV及以上电压等级输电线路架设的重要因素之一,在线路设计之初应充分考虑。为此,介绍了利用电晕笼预测线路可听噪声的方法,通过武汉特高压交流试验基地的电晕笼开展了8分裂LGJ630导线可听噪声试验,得到了单位导线的可听噪声产生功率,同时,结合美国邦维尔水电局（BPA）计算公式和美国电力科学研究院（EPRI）计算公式,分别采用这3种方法预测了特高压交流试验基地的同塔双回试验线路可听噪声。通过将3种方法的预测结果与试验线段实测结果进行比对,发现通过电晕笼预测的结果比实测的L50噪声值小0.21dB,较接近实测结果,说明采用特高压电晕笼预测输电线路可听噪声是可行的。该文研究结果可为我国输电线路可听噪声预测提供指导。     

云南-广东±800kV特高压直流输电线路可听噪声仿真计算与测试分析

为研究特高压直流(UHVDC)输电线路可听噪声特性及环境影响,对±800kV云南-广东(简称云广)直流线路可听噪声进行了理论计算和测量分析。基于特高压直流输电线路导线表面最大电场计算的简化模型和BPA经验公式进行了可听噪声的理论计算。结合云广工程特点阐述了特高压直流输电线路可听噪声的测量环境、位置、时间、注意事项、数据记录、评价值与分析依据。将理论值与现场测量值进行比较分析可得:在正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下可听噪声的测量值呈振荡性;不同月份的双极全压运行方式下可听噪声的测量值与理论值的误差明显小于正极半压和负极全压、负极半压、负极全压运行方式下所得到的误差。云广特高压直流线路可听噪声的测量值在海拔高度700m处的双极之间受周围植被影响而使得测量值偏小,其他海拔高度测量点的可听噪声分布均以最大值为中心、沿垂直于导线方向的两侧分布呈衰减趋势。在不同海拔高度下,双极全压运行的云广直流线路可听噪声的测量值满足噪声电磁环境限值。     

±800 kV特高压直流输电线路结构参数对地面可听噪声影响的定量研究

在特高压直流工程中,输电线路下方的可听噪声水平是一个基本的环境考核指标。介绍了目前5种高压直流线路的可听噪声预测公式,通过将计算结果与向家坝-上海±800 kV输电线路下方的可听噪声实测数据进行对比,得出EPRI预测公式能较好地适用于中国特高压直流线路可听噪声的预测。基于该公式,分析了不同导线结构对±800 kV直流线路可听噪声的影响规律,通过对比得出了导线分裂数是影响线路可听噪声的最主要因素。当电压恒定为±800 kV时,导线分裂数从4到8每增加2,参考点处的可听噪声减小10 dB（A）左右;当导线表面电场一定时,分裂数每增加2,参考点处的可听噪声增加2 dB（A）左右。     

高海拔特高压直流线路可听噪声频域特性研究

为研究高海拔环境下特高压直流线路电晕放电产生的可听噪声的特性,基于国家电网有限公司西藏羊八井特高压直流实验基地的试验线段,对直流线路的可听噪声进行了测量,开展了可听噪声频域特性的研究,得到了正、负极侧可听噪声1/3倍频程谱,比较并分析了双极性导线正、负极侧的频谱差异和A声级的差异;比较了高海拔环境的直流线路可听噪声与按传统BPA经验公式计算的理论值的差异,分析了造成差异的原因,得出考虑高海拔因素的可听噪声修正值,改良了BPA经验公式。研究结果为高海拔特高压直流线路可听噪声的进一步预测和分析提供了有力支撑。     

特高压交流输电线路电晕效应的预测方法,Ⅰ:可听噪声

电晕效应问题是特高压输电关键技术问题之一,是特高压输电线路导线选型的决定性因素。为此,利用特高压电晕笼开展了13种导线的可听噪声试验,获得了单位长不同导线的可听噪声产生功率,分析了导线表面场强、子导线线径、分裂间距和分裂数等因素对导线电晕可听噪声的影响规律。结果表明:导线电晕可听噪声与导线表面场强的负倒数呈线性关系;在相同的导线表面场强下,可听噪声产生功率与子导线线径和分裂数呈线性递增关系,而分裂间距对导线电晕可听噪声水平影响不大。通过多元回归分析方法对试验数据进行统计分析,回归方程和相关系数的显著性分析结果表明回归方程高度显著,且逼近效果好,回归方程各系数也是高度显著的,可对可听噪声产生功率进行有效的预测。最终初步提出了适合我国实际导线情况的导线电晕可听噪声预测公式,为我国特高压输电线路导线选型设计提供参考。     

基于相关向量机的交流特高压输电线路可听噪声的预测研究

通过对输电线路可听噪声的累积分布特性、频谱特性和横向分布特性的分析,推导出可听噪声声压级和声功率级之间的定量关系式:提出基于相关向量机的特高压输电线路可听噪声的预测模型,该模型由于采用了贝叶斯框架下的学习机制表现出优秀的泛化能力,使其预测具有较高的准确度以及更广泛的适用范围;利用相关向量机回归模型预测了我国1 000 kV交流单回和同塔双回架空输电线路的可听噪声,结果表明:我国交流特高压输电线路的初设结构合理,满足环境噪声标准的要求.特高压单回路采用8×LGJ-500及更大截面的导线可听噪声低于55 dB,采用8×LGJ-630以上的导线低于52 dB;特高压双回线路同相序时采用8×LGJ-630及更大截面的导线可听噪声低于55 dB,逆相序时需采用8×LGJ-800导线才能使噪声低于55 dB,只有同相序时采用8×LGJ-800导线才能低于52 dB.     

降低特高压输电线路电晕可听噪声的措施

文章通过对世界各国超高压、特高压输电线路可听噪声的情况调查, 结合我国特高压输电线路的工程实际和环保要求, 进行电晕可听噪声的计算, 从而提出工程中较为可行的降低电晕可听噪声的措施: 增加分裂导线的直径、增加分裂导线的数量、改变分裂导线的间距。     

±1100 kV特高压直流输电线路电磁环境研究

研究特高压直流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义.根据±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境限值,按照给定的初始条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR、EPRI经验公式等方法计算合成场强电场、地面离子流密度、磁场强度、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数.研究表明,可听噪声是导线选型的控制因素.根据不同的极间距和海拔高度情况,推荐相应的导线型式,并给出不同导线型式推荐的导线最小对地距离.     

几种1000 kV交流特高压输电线下可听噪声预测公式的评估

特高压输电线下可听噪声大小的预测是特高压建设中最关键的一环。根据我国对特高压输电的电压等级与分裂导线的限制,筛选出了适合用于计算我国特高压输电线下可听噪声大小的4种经验公式,并且通过对比计算结果和实测值,分别得到相导线水平和正三角排列时,最适合用于预测可听噪声大小的两种计算公式。     

±800kV特高压直流线路采用5分裂导线的电磁环境特性分析

为了提高特高压直流输电线路的输送容量、优化线路周围的电磁环境、压缩输电线路走廊宽度,一般采用分裂导线.采用逐次镜像法、有限元、BPA和CISPR的经验公式等方法计算5×LGJ-1120/50和6×LGJ-900/40导线方案的导线表面电场强度、地面离子流密度、可听噪声以及无线电干扰等电磁环境与电气参数,并计算电阻损耗和...     

特高压直流线路可听噪声的边界元方法

基于边界元原理建立了特高压直流输电线路导线表面最大电场计算方法,利用广义极小残值法求解边界元形成的稠密非对称方程组直接获得导线表面最大电场,结合美国邦纳维尔电力局经验公式进行特高压直流线路可听噪声的精度验证和影响因素特性分析。计算结果表明,基于边界元法的可听噪声计算与现场测量值的最大相对误差5.0%,其计算精度明显大于基于有限元法和马克特一门格尔法的可听噪声计算结果;避雷线参数变化对可听噪声的影响极小;导线半径,导线分裂数或双极导线间距的增加,可听噪声分布都呈逐渐变小的趋势;然而导线对地距离或导线分裂间距增大,可听噪声呈先衰减后增大的趋势。     

±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境研究

研究特高压直流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。根据±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境限值,按照给定的初始条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR、EPRI经验公式等方法计算合成场强电场、地面离子流密度、磁场强度、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数。研究表明,可听噪声是导线选型的控制因素。根据不同的极间距和海拔高度情况,推荐相应的导线型式,并给出不同导线型式推荐的导线最小对地距离。     

特高压交流输电线路电磁环境研究

研究特高压交流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。采用逐次镜像法计算酒杯塔、紧凑型和同塔双回直线塔的1000 kV交流输电线路导线表面和线路下方距地面1 m水平线处的电场强度;计算了3种塔型下特高压交流输电线路的电晕损耗、无线电干扰、可听噪声、导线最低对地距离和走廊宽度;分析电晕损耗、无线电干扰和可听噪声随海拔变化的情况。结果表明通过选择合适的线路参数可满足特高压交流输电电磁环境指标要求,电晕损耗随海拔有近似指数增加的变化规律,无线电干扰随海拔有近似线性增加的变化规律。     

交流输电线路可听噪声计算分析(Ⅱ)——交叉跨越架设

输电线路交叉跨越架设时,其可听噪声分布特性是线路设计时的关键因素。因此,采用中国电科院提出的声功率级预测公式,搭建了考虑弧垂影响的输电线路交叉跨越可听噪声计算模型,该模型考虑了2线路之间表面场强的耦合作用。首先采用此模型计算了实际某条特高压1 000 kV线路跨越超高压500 kV线路时,好天气情况下交叉跨越区域内可听噪声分布特性,并对比分析了3条典型路径上可听噪声分布与实际测量结果的误差,结果表明,3条路径上的平均相对误差为3.09%,验证了所提计算模型的准确性。而后研究了1 000 kV单回线路与500 kV双回线路交叉跨越架设时,交叉角度、500 kV导线相序排列以及2线路间空气间隙距离对于交叉跨越区域可听噪声分布的影响。研究结果表明:当交叉角度在0°～90°间变化时,随着交叉角度的增大,边相外20m处可听噪声逐渐降低,可听噪声幅值呈现一个先增大后缓慢减小的趋势;交叉角度为45°时,可听噪声幅值最大;500k V双回线路采用顺相序排列(ABC-ABC)可以优化交叉跨越区域可听噪声分布;随着空气间隙距离的增大,1000k V线路可听噪声水平整体增大。     

1000 kV级交流输电线路电磁环境的研究

基于总结国内外特高压输电线路电磁环境研究的结果,结合我国特高压输电线路初步设计的主要塔型和导线型号的电磁环境参数的计算分析,提出了1000kV级交流输电线路工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声等参数控制指标的建议,如工频电场限值为公众易接近地区或线路跨越公路处7kV/m、跨越农田10kV/m、邻近民房4kV/m,无线电干扰设计值55~58dB,可听噪声设计值控制<55dB。     

雾霾天气对高压直流输电线路可听噪声影响研究

为研究雾霾对高压直流输电线路可听噪声的影响，提出了计及雾霾影响的高压直流输电线路可听噪声计算方法。首先，建立雾霾天气下高压直流输电线路离子流场的计算模型，考虑了不同雾霾等级对空间电荷、离子迁移率和起晕场强的影响，并给出了用离子流场模型计算导线表面最大电位梯度的流程；其次，分析了可听噪声与导体表面最大电位梯度的关联性；最后，结合分裂导线数、导线不同直径对可听噪声的影响，提出应用范围广泛的可听噪声预测公式，并分析了不同雾霾等级及不同雾霾颗粒物浓度与可听噪声的关系。以±800 kV直流输电线路为例，对其在雾霾天气下的可听噪声进行计算。结果显示，随着雾霾等级提高，可听噪声会随之增大。雾霾中颗粒物荷电是导致可听噪声增大的主要原因，其中PM2.5的影响程度最大。所提出的离子流场计算模型和可听噪声预测公式可推广应用于高压直流输电线路可听噪声评估中，具有较高的工程应用价值。