特高壓交流輸電線路無線電干擾統(tǒng)計特征及預(yù)測評估方法.pdf

1、構(gòu)建以特高壓電網(wǎng)為骨架基礎(chǔ)、以清潔能源消費為主導(dǎo)、全球互聯(lián)的智能全球能源互聯(lián)網(wǎng)，是解決目前全球性能源消費所面臨的問題的根本手段。中國高度重視特高壓技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)多個交直流特高壓線路建設(shè)高速推進，為助力國家經(jīng)濟社會發(fā)展提供了強大支持。但是，特高壓電網(wǎng)自身也存在一定的環(huán)境影響，主要為線路電暈產(chǎn)生的電磁環(huán)境問題，其中無線電干擾是主要電磁環(huán)境參數(shù)之一，也是線路設(shè)計需要重點考慮的因素。由于電暈放電的隨機性和復(fù)雜性，天氣因素條件將極大地影響特高壓交

2、流輸電線路產(chǎn)生的無線電干擾水平。而目前國內(nèi)外缺乏實際運行的特高壓交流線路不同天氣條件下無線電干擾特性及規(guī)律，給我國特高壓交流線路的建設(shè)和環(huán)境影響評估帶來一定阻礙。為此本文通過在我國運行的特高壓交流單回輸電線路、同塔雙回輸電線路附近建立三個長期觀測站，各自進行了為期近1年的無線電干擾連續(xù)測量獲得了幾十萬組數(shù)據(jù)，對不同天氣狀態(tài)下的長期統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析了獲得了其統(tǒng)計特征，并結(jié)合試驗電暈籠獲得的激發(fā)函數(shù)，給出了預(yù)測和評估實際特高交流單、雙回線路無線

3、電干擾的方法，可支撐后續(xù)特高壓交流工程的建設(shè)。
　　首先，建立了三個無線電干擾長期觀測站并搭建了基于互聯(lián)網(wǎng)的遠程控制測量系統(tǒng)及數(shù)據(jù)存儲、查詢系統(tǒng)。在充分考慮了測量場所開闊程度、與其他低壓線路間距等嚴苛條件后，先采用路徑圖及衛(wèi)星地圖篩選后現(xiàn)場勘查，建立了針對特高壓交流單回輸電線路河南焦作、湖北鐘祥長期觀測站，以及針對特高壓同塔雙回輸電線路的安徽巢湖觀測站，為后續(xù)長期實測工作奠定了基礎(chǔ)試驗條件?；诨ヂ?lián)網(wǎng)搭建了遠程控制的氣象參數(shù)和無線

4、電干擾數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)。采用了基于氣象光學(xué)視程測量的天氣現(xiàn)象測量裝置，可精確界定多達14種天氣現(xiàn)象，彌補了以往國內(nèi)外研究中天氣現(xiàn)象及氣象參數(shù)界定不清的不足。采用客戶端、中間層和服務(wù)端的三層架構(gòu)模式搭建了海量氣象與無線電干擾數(shù)據(jù)存儲及查詢系統(tǒng)，簡化了對數(shù)據(jù)的讀取和統(tǒng)計處理工作。
　　其次，提出了剔除好天氣無線電干擾測量數(shù)據(jù)中離群值的檢驗方法。對同一組含離群值的樣本，比較了正態(tài)假設(shè)條件下的Grubbs檢驗方法、Robust Z檢驗方法，以

5、及非正態(tài)假設(shè)條件下的Walsh檢驗方法、基于有界β(g，h）分布方法對離群值的檢驗?zāi)芰Α＝Y(jié)果顯示Grubbs檢驗方法效果不理想，Robust Z檢驗方法雖然穩(wěn)健性好但是判別尺度過嚴，而Walsh檢驗方法和基于有界β(g,h)分布方法檢測尺度適中，其對原始樣本的假設(shè)很少，且穩(wěn)健可靠。從程序的難易程度來看，推薦Walsh方法用于好天氣數(shù)據(jù)的離群值檢驗。
　　第三，對好天氣條件下無線電干擾的特征進行了統(tǒng)計分析。采用描述性統(tǒng)計方法，獲得了

6、好天氣條件下特高壓交流單回輸電線路及同塔雙回線路全年度均值、標準差、分位數(shù)及偏度、峰度等統(tǒng)計指標，繪制了累積概率曲線。揭示了單回、雙回路好天氣均值季節(jié)波動性特點，總結(jié)了全年好天氣均值最大月份和最小月份的差值，以及全年好天氣數(shù)據(jù)分布形態(tài)的特點。采用簡單相關(guān)分析方法和偏相關(guān)分析方法分析了好天氣條件下無線電干擾與相對濕度、溫度、風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系。
　　第四，對壞天氣條件下無線電干擾的特征進行了統(tǒng)計分析。采用描述性統(tǒng)計方法，分析獲得了特高壓

7、交流單回輸電線路及同塔雙回線路全年度大雨、中雨和小雨條件下的均值、標準差和分位數(shù)及偏度、峰度等統(tǒng)計指標。歸納了單、雙回線路不同降雨程度之間的差值關(guān)系。通過累積概率曲線分析了雨天無線電干擾分布的基本形態(tài)。對各種雨量條件下的無線電干擾隨降雨進程曲線的分析，揭示了降雨前后無線電干擾的變化特點。比較了霧、霾條件下無線電干擾全年整體分布與好天氣下分布形態(tài)的異同。通過優(yōu)化算法，提出了不同雨量條件下無線電干擾之間換算的具體表達式。
　　最后，為

8、特高壓交流實際工程的線路無線電干擾的預(yù)測和評估提出了建議。通過對6～12分裂LGJ630、LGJ720等16種導(dǎo)線組合進行了大雨條件下的無線電干擾電流實測與激發(fā)函數(shù)回歸，得到了電暈籠內(nèi)的大雨降雨量為10mm/h的激發(fā)函數(shù)，并通過與實測數(shù)據(jù)對比，證明了其可行性。結(jié)合好天氣、壞天氣統(tǒng)計特征及激發(fā)函數(shù)，提出了評估好天氣、霧、霾等條件下無線電干擾均值所需最小樣本量，為今后減少評估工作量提供了依據(jù)。同時給出了好天氣、霧、霾、雨天、雪條件之間具有統(tǒng)