本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種6×720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法，屬于輸電線路可聽噪聲計算方法技術(shù)領(lǐng)域，本方法可以有效的計算出6×720mm2導(dǎo)線下的可聽噪聲水平A聲級。本發(fā)明專利技術(shù)方法包括如下步驟：計算高壓直流正極6×720mm2導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度；通過公式計算得到線下地面處的可聽噪聲水平（春秋季）；通過加減一個常數(shù)來獲得其他季節(jié)的可聽噪聲水平。本發(fā)明專利技術(shù)方法計算得到的6×720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲比其他公式的計算結(jié)果與試驗(yàn)線段的測量結(jié)果吻合得更好，且更適合我國的環(huán)境氣候條件，尤其適合應(yīng)用于我國北方采用6×720mm2導(dǎo)線時的特高壓直流電暈可聽噪聲計算。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力領(lǐng)域中可聽噪聲的獲取方法，具體涉及一種6X720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法。
技術(shù)介紹
為了滿足經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展用電需求，建設(shè)以高壓、特高壓電網(wǎng)為核心的加強(qiáng)電網(wǎng)已成為電力建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。在采用長距離、大容量輸電時，特高壓輸電能夠有效的節(jié)省線路走路，有助于改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建設(shè)輸電瓶頸和實(shí)現(xiàn)大范圍的資源優(yōu)化配置，經(jīng)濟(jì)和社會效益十分明顯。由于電壓等級提高，特高壓的電磁環(huán)境不同于500kV線路，若采用500kV相同的分裂導(dǎo)線，線路產(chǎn)生的工頻電場、可聽噪聲和無線電干擾等環(huán)境因素將成為影響線路建設(shè)的制約因素。特高壓直流輸電線路的電磁環(huán)境問題是特高壓直流輸電線路設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行中必須考慮的重大技術(shù)問題。我國在世界上率先研究并在南方成功建設(shè)了 ±800kV特高壓直 流輸電工程，并將進(jìn)一步研究和發(fā)展± IlOOkV特高壓直流輸電工程。隨著直流輸電工程電壓等級的提高，輸電線路的噪聲控制顯得尤為重要，它已成為決定線路結(jié)構(gòu)和走廊的制約性因素之一。可聽噪聲是指導(dǎo)線周圍空氣電離放電時產(chǎn)生的一種人耳能直接聽得見的噪聲。這種噪聲可能會使得高壓線路附近的居民或工作人員感到煩躁和不安，可聽噪聲與無線電干擾一樣，隨著導(dǎo)線表面電場強(qiáng)度的增加而增加，但可聽噪聲比無線電干擾沿線路橫向衰減要慢。國外的研究表明，對于750kV及以上線路來說，可聽噪聲將成為突出的問題。目前我國的特高壓直流輸電線路的真型試驗(yàn)研究和國外的相關(guān)研究成果尚不能完全滿足我國工程建設(shè)的需求。為此，國家電網(wǎng)公司在北京建設(shè)了特高壓直流試驗(yàn)線段、電暈籠，模擬小線段等試驗(yàn)設(shè)施，以便開展相關(guān)的直流線路可聽噪聲試驗(yàn)研究，獲得適合我國導(dǎo)線制造工藝和環(huán)境特點(diǎn)的多分裂、大截面導(dǎo)線的可聽噪聲特性規(guī)律。結(jié)合電暈籠內(nèi)導(dǎo)線和試驗(yàn)線段導(dǎo)線的可聽噪聲試驗(yàn)，研究直流線路可聽噪聲的特性規(guī)律。目前我國預(yù)測直流線路可聽噪聲的公式大多來源于國外研究成果，而針對我國導(dǎo)線的自主試驗(yàn)研究，特別是特高壓直流線路的真型試驗(yàn)研究則處于起步階段。隨著我國特高壓電網(wǎng)的迅速發(fā)展，僅依靠國外的研究成果已不能完全滿足需要。國家電網(wǎng)公司在我國南方建設(shè)的第一條特高壓直流線路為四川-上海±800kV特高壓直流輸電示范工程，其額定輸送容量為6400MW。綜合考慮電氣性能、環(huán)境影響、機(jī)械特性、建設(shè)和運(yùn)行成本，線路選用6X720mm2導(dǎo)線，導(dǎo)線分裂間距取45cm ;—般情況下極導(dǎo)線間距取22m ;線路通過一般地區(qū)極導(dǎo)線對地最小高度取18m，線路鄰近居民區(qū)極導(dǎo)線對地最小高度取21m。這是我國首條采用6X720mm2導(dǎo)線的特高壓直流工程，目前尚沒有專用于該導(dǎo)線的可聽噪聲預(yù)測計算公式。美國EPRI、BPA和加拿大IREQ等國外知名電力研究機(jī)構(gòu)均提出了直流線路可聽噪聲計算公式，但這些公式都是多種導(dǎo)線測量數(shù)據(jù)的擬合結(jié)果，不是專門針對6 X 720mm2的計算公式，因此，用于6X720mm2的可聽噪聲計算時的誤差一般都比較大。為了更準(zhǔn)確的預(yù)測采用6X720mm2導(dǎo)線的特高壓直流輸線路的可聽噪聲，有必要研究出適合我國天氣狀況、專用于6X720mm2導(dǎo)線的可聽噪聲計算公式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對四川-上海±800kV特高壓直流輸電示范工程中6X720mm2導(dǎo)線的可聽噪聲計算問題，本專利技術(shù)提供了一種6X720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法，本專利技術(shù)的直流線路可聽噪聲計算方法不僅適用于雙極直流輸電線路，還適用于單極直流輸電線路；該方法可方便有效的計算出6X720mm2導(dǎo)線下的可聽噪聲水平A聲級。為實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案為一種6 X 720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法，其改進(jìn)之處在于所述方法包 括如下步驟I)計算高壓直流6X720mm2分裂導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度采用有限元法，得到分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度Ei ；其中I彡i彡6，i取整數(shù)；采用各子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度的平均值法，得表征導(dǎo)線表面電暈放電強(qiáng)度的電場強(qiáng)度數(shù)值E ;E = E'EimaxI)式中Ei-分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，kV/cm ；Eimax一分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度，kV/cm ；E—導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度，kV/cm ；2)計算得到線路下方地面處春秋季時的可聽噪聲A聲級P = Ii1E-Slog (H2+x2)+kQ 2)或P = k' ! log(E)_51og(H2+x2)+k' 0 3)式中P-地面上計算點(diǎn)的可聽噪聲聲壓級，dB (A)；E-導(dǎo)線的表面場強(qiáng)，kV/cm ；H-正極導(dǎo)線距地面的高度，m;X-計算點(diǎn)到正極導(dǎo)線地面投影的水平距離，m ；k1,k0,k/Q-各分項的系數(shù)；3)獲得其他季節(jié)的可聽噪聲A聲級夏季時，可聽噪聲需在春秋季的基礎(chǔ)上加上I. 6^3. I，則夏季可聽噪聲A聲級為P = Ii1E-SlogO^x2Hk0+(I. 6 3. I) 4)或P = k' ! log(E)_51og(H2+x2)+k'。+(1.6 3.1) 5)冬季時，需在春秋季的基礎(chǔ)上加上-4. 3'2. 1，則冬季可聽噪聲A聲級為P = kiE-SlogOi+xS+ko+d. 3 -2· I) 6)或P = k' ! log(E)-51og(H2+x2)+k/ 0+(_4. 3 _2. I) 7)式中各字母含義同步驟2)。本專利技術(shù)的另一優(yōu)選技術(shù)方案為所述公式2-7中，各項系數(shù)取值范圍為k0的取值范圍是0-30 ；Ic1的取值范圍是O. 5-3 ；k0 ^的取值范圍是-12(Γ-70 ;k廠的取值范圍是90-130。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述方法的步驟I中，獲取分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度Ei的方法還包括逐次鏡像法或有限元法。本專利技術(shù)的再一優(yōu)選技術(shù)方案為所述方法的步驟I中，獲取表征導(dǎo)線表面電暈放電強(qiáng)度的電場強(qiáng)度數(shù)值E的方法還包括最大電場強(qiáng)度法或平均電場強(qiáng)度法。 本專利技術(shù)的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述方法適用于±660kV特高壓直流輸電工程、±800kV特高壓直流輸電工程可聽噪聲的計算和預(yù)測。本專利技術(shù)的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述方法適用于線路下方地面上的可聽噪聲的計算和預(yù)測。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果包括I)計算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果有較好的吻合本專利技術(shù)方法計算得到的6X720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲比其他公式的計算結(jié)果與試驗(yàn)線段的實(shí)際測量結(jié)果吻合得更好；使用本專利技術(shù)計算得到的6X720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲更適合我國的環(huán)境氣候條件，尤其適合應(yīng)用于我國北方采用6X720mm2導(dǎo)線時的特高壓直流電暈可聽噪聲計算；2)計算方法簡單本專利技術(shù)方法簡單易行，對于6X720mm2導(dǎo)線來說，其直流電暈可聽噪聲的計算要比其他公式簡單的多，并且得到的計算結(jié)果與我國試驗(yàn)線段的實(shí)際測量結(jié)果吻合得更好；3)適用于單雙極直流輸電線路本專利技術(shù)所推薦的直流線路可聽噪聲計算公式不僅適用于雙極直流輸電線路，還適用于單極直流輸電線路。附圖說明下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖I是6X720mm2導(dǎo)線在±800kV時的線下可聽噪聲測量值與本專利技術(shù)推薦的計算方法的對比結(jié)果(導(dǎo)線表面場強(qiáng)為22. 04kV/cm)；圖2是6X 720mm2導(dǎo)線在± IlOOkV時的線下可聽噪聲測量值與本專利技術(shù)推薦的計算方法的對比結(jié)果(導(dǎo)線表面場強(qiáng)為30. 31kV/cm)；圖3是6X720mm2導(dǎo)線在+I本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種6×720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法，其特征在于所述方法包括如下步驟：1）計算高壓直流6×720mm2分裂導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度采用有限元法，得到分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度Ei；其中1≤i≤6，i取整數(shù)；采用各子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度的平均值法，得表征導(dǎo)線表面電暈放電強(qiáng)度的電場強(qiáng)度數(shù)值E；E=Σ16Eimax6---1)式中：Ei—分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，kV/cm；Eimax—分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度，kV/cm；E—導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度，kV/cm；2）計算得到線路下方地面處春秋季時的可聽噪聲A聲級P＝k1E？5log(H2+x2)+k0？？？？2)或P＝k′1？log(E)？5log(H2+x2)+k′0？？？？3)式中：P？地面上計算點(diǎn)的可聽噪聲聲壓級，dB（A）；E？導(dǎo)線的表面場強(qiáng)，kV/cm；H？正極導(dǎo)線距地面的高度，m；x？計算點(diǎn)到正極導(dǎo)線地面投影的水平距離，m；k1、k0、k′1、k′0？各分項的系數(shù)；3）獲得其他季節(jié)的可聽噪聲A聲級夏季時，可聽噪聲需在春秋季的基礎(chǔ)上加上1.6~3.1，則夏季可聽噪聲A聲級為：P＝k1E？5log(H2+x2)+k0+(1.6～3.1)？？？？4）或P＝k′1？log(E)？5log(H2+x2)+k′0+(1.6～3.1)？？？？5）冬季時，需在春秋季的基礎(chǔ)上加上？4.3~？2.1，則冬季可聽噪聲A聲級為：P＝k1E？5log(H2+x2)+k0+(？4.3～？2.1)？？？？6）或P＝k′1？log(E)？5log(H2+x2)+k′0+(？4.3～？2.1)？？？？7）式中各字母含義同步驟2）。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種6 X 720mm2導(dǎo)線的直流電暈可聽噪聲計算方法，其特征在于所述方法包括如下步驟 1)計算高壓直流6X 720mm2分裂導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度 采用有限元法，得到分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度Ei ； 其中I彡i彡6，i取整數(shù)； 采用各子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度的平均值法，得表征導(dǎo)線表面電暈放電強(qiáng)度的電場強(qiáng)度數(shù)值E ; E = Σι EimaxI) 式中 Ei—分裂導(dǎo)線各子導(dǎo)線表面的電場強(qiáng)度，kV/cm ； Eimax—分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線最大電場強(qiáng)度，kV/cm ； E—導(dǎo)線的表面電場強(qiáng)度，kV/cm ； 2)計算得到線路下方地面處春秋季時的可聽噪聲A聲級 P = Ii1E-SlogO^x2Hk0 2) 或 P = k' ! log(E)_51og(H2+x2)+k' 0 3) 式中 P-地面上計算點(diǎn)的可聽噪聲聲壓級，dB (A)； E-導(dǎo)線的表面場強(qiáng)，kV/cm ； H-正極導(dǎo)線距地面的高度，m ； X-計算點(diǎn)到正極導(dǎo)線地面投影的水平距離，m ； Wk'(Γ各分項的系數(shù)； 3)獲得其他季節(jié)的可聽噪聲A聲級 夏季時，可聽噪聲需在春秋季的基礎(chǔ)上加上I. 6 3. 1，則夏季可聽噪聲A聲級為 P = ^Ε-51οδ(Η2+χ2)+ν(1. 6 3. I) 4) 或 P = k' ! log(E)-51og(H2+x2)+k/。+(1.6 3.1) 5) 冬季時，需在春秋...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉元慶，郭劍，陸家榆，
申請(專利權(quán))人：中國電力科學(xué)研究院，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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