基于matlab的气象因素对输电线路地面场强的影响研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:watertnt
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由于我国存在自然资源分布不平衡、电源与能源消费中心分布不合理等问题,故有必要大力发展超/特高压输变电工程,以实现电能的远距离、低能耗传输。虽然输电线路电压等级的提高降低了线路损耗,但同时也加剧了线路周边的电磁环境污染问题。考虑到较强的电磁场可能影响人体的身体健康,因此为消除人们不必要的担忧,需要对输电线路的地面场强进行仿真研究,以掌握线路地面场强的分布情况。但目前大部分科研人员在研究过程中,较少考虑气象因素对输电线路地面场强的影响,而相关实测数据表明,气象因素会影响输电线路的地面场强。因此,为准确评估输电线路周边的电磁环境,有必要构建考虑气象因素的输电线路地面场强估算模型。对比分析了各输电线路电场强度计算方法优劣势,并基于计算方法的准确性和简便性,选择模拟电荷法进行输电线路电场强度的估算。随后,通过研究电晕放电的基本过程、物理机理和常见效应,对导线电晕放电有了较全面的认识。研究气象因素对导线电晕放电的影响机理后,利用导线状态方程、模拟电荷法、Peek公式等研究了考虑电晕放电影响的不同气象条件下输电线路的地面场强分布情况。最后,针对超/特高压输电线路地面电场值较强的现状,研究了优化线路参数、加设屏蔽线、种植树木、涂抹表面涂层等相关减缓措施的作用效果,以期为相关工作人员优化线路设计方案提供参考,并消减公众对于超/特高压输电线路产生的电磁环境污染的恐慌。通过本论文研究,得到如下结论:1)环境湿度会增加空间电荷对地面场强的贡献率,但不影响地面场强的分布趋势;地面场强最大值会随环境湿度的增加呈现先降低后增加的规律;环境湿度对地面场强的影响程度与电压等级呈正相关。2)环境温度升高会增大导线的弧垂值;环境温度会增加空间电荷对地面场强的贡献率,但不影响地面场强分布趋势;地面场强最大值将随着温度增加而增大;电压等级的提升,线路电晕放电对地面场强的影响逐渐增加,弧垂变化对地面场强的影响程度逐渐下降;3)优化线路参数、加设屏蔽线、种植树木、涂抹表面涂层等减缓措施能够降低输电线路的地面场强,对解决超/特高压输电线路的电磁环境问题有一定帮助。
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