特高压直流输电线路在运行时允许发生一定程度的电晕放电,电晕放电产生的正、负离子在电场的作用下定向运动产生离子流场问题。长距离特高压直流输电线路在跨越不同湿度地区时,湿度变化会对线路起晕电压和离子迁移率等产生影响,进而影响地面合成电场和离子流密度,因此研究湿度对离子流场的影响具有重要意义。首先,在人工气候室内使用同轴圆柱电极结构开展了不同湿度条件下的离子流场实验,实验同时测量了电场强度、离子流密度和紫外光子数随导线电压的变化趋势,对三种物理量分别使用曲线拟合法确定起晕电压;分析了不同物理量确定的起晕电压对同轴圆柱离子流场计算结果的影响,结果表明使用电场强度确定的起晕电压计算得到的离子流场与实验结果更加吻合。其次,使用模拟电荷法对同轴圆柱电极结构下的离子流场进行建模,建模时考虑了湿度对导线起晕电压、离子迁移率的影响以及悬浮液滴荷电特性;与同轴圆柱离子流场解析解对比,分析了不同网格剖分密度对计算结果的影响;计算了不同湿度条件下电晕笼壁处的电场强度和离子流密度,与实验结果进行对比验证了建模方法的有效性。最后,基于考虑湿度影响的同轴圆柱离子流场计算模型,针对相对湿度小于60%和大于60%两种情况,先后分析了湿度变化对空间电荷密度、电场强度和离子流密度的影响。结果表明相对湿度小于60%时,悬浮液滴荷电效应较弱,湿度主要通过影响离子迁移率和导线起晕电压进而影响离子流场;相对湿度大于60%时,悬浮液滴荷电效应逐渐显著;离子流场随相对湿度的变化趋势受起晕电压、离子迁移率和悬浮液滴荷电效应共同影响。