CN103149469A

CN103149469A - 一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法

Info

Publication number: CN103149469A
Application number: CN2013100237953A
Authority: CN
Inventors: 赵鹏; 郭剑; 赵录兴; 韩辉
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-01-22
Also published as: CN103149469B

Abstract

本发明涉及一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法。该方法用的测量系统包括无线电干扰测量仪器和噪声测量系统；无线电干扰测量仪器和噪声测量系统均通过网线与电脑连接；该方法包括下述步骤：A、无线电干扰测量仪器和噪声测量系统分别接收无线电信号和噪声信号；B、将无线电干扰信号和噪声信号分别转化为电信号；C、将无线电干扰电信号和噪声电信号分别还原为无线电干扰水平和噪声水平；D、对无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行监测；E、统计分析得出无线电干扰水平和噪声水平随风速和湿度变化的修正值。本发明针对不同环境湿度、风速进行修正，使经验公式更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环境友好性。

Description

一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法

技术领域

本发明涉及一种修正方法，具体涉及一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法。

背景技术

直流输电线路运行时，会产生电晕放电，电晕放电过程中通过导线向外界辐射低频（0.15MHz-30MHz）电磁波，可能会影响附近收音机收听相应频段广播信号，以及相近频段无线电的通信。电晕放电的同时产生可听噪声，影响居民正常生活。因此，相应国家标准中对直流输电线路产生的无线电干扰和可听噪声进行了限制。

直流输电线路的电晕放电容易受环境因素的影响，不同湿度、风速下，电晕放电的进程会受到影响，从而由电晕放电产生的无线电干扰和可听噪声受到影响。研究环境因素对无线电干扰和可听噪声的影响，有助于确定不同地区建设直流线路的设计方案，保证直流线路的环境友好性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，该方法通过在试验线段上长期测量得出大量数据，对不同环境湿度和风速条件的无线电干扰水平和可听噪声水平进行统计分析，从而得出不同湿度、风速下无线电干扰水平和可听噪声水平的修正值。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，其改进之处在于，所述方法用的测量系统包括无线电干扰测量仪器和噪声测量系统；所述无线电干扰测量仪器和噪声测量系统均通过网线与电脑连接；

所述方法包括下述步骤：

A、所述无线电干扰测量仪器和噪声测量系统分别接收无线电信号和可听噪声信号；

B、将所述无线电干扰信号和可听噪声信号分别转化为电信号；

C、将无线电干扰电信号和可听噪声电信号分别还原为无线电干扰水平和可听噪声水平；

D、对无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行监测；

E、统计分析得出无线电干扰水平和噪声水平随风速和湿度变化的修正值。

优选的，所述无线电干扰测量仪器包括ESPI3型接收机和HFH2-Z2型环形有源天线，所述环形有源天线通过信号电缆与所述接收机连接；所述接收机通过网线与电脑连接。

优选的，所述噪声测量系统包括主机和噪声探头；所述噪声探头通过信号电缆与所述主机连接；所述主机通过网线与电脑连接。

优选的，所述步骤A中，所述环形有源天线接收无线电干扰信号；所述噪声探头接收噪声信号。

优选的，所述步骤B中，将所述无线电干扰信号转化为无线电干扰电压信号，并通过信号电缆传输到接收机中；

将所述可听噪声信号转化为可听噪声电信号，并通过信号电缆传输到主机中。

优选的，所述步骤C中，所述接收机通过内置算法处理将无线电干扰电压信号还原为无线电干扰水平；所述主机通过内置算法处理将可听噪声电信号还原为可听噪声水平。

优选的，所述步骤D中，采用直流试验线段对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测。

较优选的，所述环境因素包括环境湿度和风速；对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测的监测时间大于1年，环境湿度在20%~95%之间，风速在0~10m/s；

在监测过程中对环境湿度、风速、无线电干扰水平和可听噪声水平同步测量。

较优选的，所述直流输电线路包括正极导线侧和负极导线侧。

优选的，所述步骤E中，将相同环境湿度不同风速及相同风速不同环境湿度下的无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行统计分析，得出无线电干扰水平的修正值和可听噪声水平的修正值。

较优选的，将环境湿度分为四个湿度段；所述四个湿度段包括20%-40%、40%-60%、60%-80%和80%以上；

将风速分为三个风速段；所述三个风速段包括1m/s以下，1m/s-3m/s，3m/s以上。

较优选的，所述直流输电线路的无线电干扰水平和可听噪声水平随环境湿度增加而减小，随风向从负极指向正极方向风速的增加而增大。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明提供的直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，采用真型试验的方法确定湿度、风速对无线电干扰和可听噪声的影响规律及修正值，与实际直流输电线路情况具有较高的相似性。

2、本发明提供的直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，通过在无线电干扰和可听噪声经验公式的基础上，针对不同环境湿度、风速进行修正，使经验公式更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环境友好性。

附图说明

图1是本发明提供的直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

如图1所示，图1是本发明提供的直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法的流程图，该方法用的测量仪器和测量系统包括无线电干扰测量仪器和噪声测量系统。

无线电干扰测量仪器包括罗德施瓦茨公司生产的ESPI3型接收机和HFH2-Z2环形有源天线。环形有源天线通过信号电缆与所述接收机连接；接收机通过网线与电脑连接。环形有源天线用于接收无线电信号，并转换为电压信号，通过信号电缆传输到接收机中，接收机通过一定的算法将电压信号还原为无线电干扰水平。接收机通过网线与电脑连接，便于实时存储数据。

噪声测量系统为B&K公司生产的3560-C噪声测量系统，包括噪声探头通过信号电缆与所述主机连接；主机通过网线与电脑连接。噪声探头接收声音信号，并将其转换为电信号，通过信号电缆传输到主机中，主机通过网线与电脑连接，通过专业软件，可以采集噪声探头发来的信号，并处理得到可听噪声水平。

该方法包括下述步骤：

A、无线电干扰测量仪器和噪声测量系统分别接收无线电信号和可听噪声信号：环形有源天线接收无线电干扰信号；噪声探头接收可听噪声信号。

B、将无线电干扰信号和可听噪声信号分别转化为电信号：将无线电干扰信号转化为无线电干扰电压信号，并通过信号电缆传输到接收机中。

将可听噪声信号转化可听噪声电信号，并通过信号电缆传输到主机中。

C、将无线电干扰电信号和可听噪声电信号分别还原为无线电干扰水平和可听噪声水平：接收机通过内置算法处理将无线电干扰电压信号还原为无线电干扰水平；主机通过内置算法处理将可听噪声电信号还原为可听噪声水平。

D、对无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行监测：采用直流试验线段对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测。

环境因素包括环境湿度和风速；对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测的监测时间大于1年，环境湿度在20%~95%之间，风速在0~10m/s；

在监测过程中对环境湿度、风速、无线电干扰水平和可听噪声水平同步测量，得出的测量结果便于分析无线电干扰水平、可听噪声水平与环境湿度、风速的相关性。直流输电线路包括正极导线侧和负极导线侧。

E、统计分析得出无线电干扰水平和可听噪声水平随风速和湿度变化的修正值：直流输电线路的无线电干扰和可听噪声主要由正极导线产生。由于环境湿度和风速同时影响导线电晕，因此将相同环境湿度不同风速及相同风速不同环境湿度下的无线电干扰水平和可听噪声水平分别统计分析，得出无线电干扰水平的修正值和可听噪声水平的修正值。

将环境湿度分为四个湿度段；四个湿度段包括20%-40%、40%-60%、60%-80%和80%以上；将风速分为三个风速段；三个风速段包括1m/s以下，1m/s-3m/s，3m/s以上。

统计分析了风速为0，不同湿度段（20%-40%，40%-60%，60%-80%和80%以上）的无线电干扰水平修正值和可听噪声水平修正值；并统计了湿度为中等湿度时（40%-60%），刮北风不同风速时（1m/s以下，1m/s-3m/s，3m/s以上，高风速出现时间较短，统一考虑为3m/s以上）的无线电干扰水平修正值和可听噪声水平修正值。

无线电干扰测量结果如表1、表2所示，可听噪声测量结果如表3、表4所示。

表1不同湿度下，各测量点无线电干扰场强统计50%值

表2不同风速下（北风，由负极指向正极），各测量点无线电干扰场强统计50%值

表3参考点处不同湿度可听噪声实测值结果

表4可听噪声在不同风速下（北风，由负极指向正极）的50%值

试验结果表明，直流输电线路的无线电干扰水平和可听噪声水平随环境湿度增加而减小，随风向从负极指向正极方向风速的增加而增大。

无线电干扰计算经验公式为：

E = 39 + 1.6 (g_{\max} - 24) + 46 lgr + 5 lgn + 5 [1 - 2 {(\lg 10 f)}^{2}] + 33 \lg \frac{20}{D}

①；

式中：E-无风时，湿度40%-60%的无线电干扰值，单位为dB（μV/m）；

g_max-线路的最大表面电位梯度，即表面最大场强，单位为kV/cm；

r-子导线半径；

n-导线分裂数；

D-天线与正极导线间的距离，单位为m。

可听噪声计算经验公式为：

P_{dB} = 56.9 + 124 \log \frac{E}{25} + 25 \log \frac{d}{4.45} + 18 \log \frac{n}{2} - 10 \log R_{p} - 0.02 E_{p} + k_{n}

②；

式中：P_dB-湿度50%，无风时，可听噪声值，单位为dB；

E-导线表面场强，单位为kV/cm；

d-导线直径，单位为cm；

n-导线分裂数；

R_P—正极性导线到计算点之间的距离，单位为m；

k_n—修正项。当n≥3时，k_n＝0dB；当n＝2时，k_n＝2.6dB；当n＝1时，k_n＝7.5dB。

通过与经验公式计算结果对比可知，环境湿度为40%-60%，风速为0时的无线电干扰试验数据与计算值基本吻合。因此，得出其他环境湿度范围、风速范围无线电干扰的修正值。对于可听噪声也采用同样的方法得到修正值，并针对经验公式进行修正。具体方法如下：

无线电干扰水平修正值：湿度的修正方法为每增加20%，无线电干扰场强减小约1～4dB（μV/m）；风速（由负极指向正极）的修正方法为每增大2m/s，正极导线对地投影外20m处无线电干扰场强增大2～4dB（μV/m）。

可听噪声水平修正值：湿度的修正方法为每增加10%，参考点处可听噪声减小约0.4dB；风速（由负极指向正极）的修正方法为每增加1m/s，参考点处可听噪声增加约0.4~1dB。

本发明提供的直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，通过在无线电干扰和可听噪声经验公式的基础上，针对不同湿度、风速进行修正，使经验公式更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环境友好性；采用真型试验的方法确定湿度、风速对无线电干扰和可听噪声的影响规律及修正值，与实际直流输电线路情况具有较高的相似性。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种直流输电线路无线电干扰和可听噪声的气候修正方法，其特征在于，所述方法用的测量系统包括无线电干扰测量仪器和噪声测量系统；所述无线电干扰测量仪器和噪声测量系统均通过网线与电脑连接；

所述方法包括下述步骤：

D、对无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行监测；

E、统计分析得出无线电干扰水平和可听噪声水平随风速和湿度变化的修正值。

2.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述无线电干扰测量仪器包括ESPI3型接收机和HFH2-Z2型环形有源天线，所述环形有源天线通过信号电缆与所述接收机连接；所述接收机通过网线与电脑连接。

3.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述噪声测量系统包括主机和噪声探头；所述噪声探头通过信号电缆与所述主机连接；所述主机通过网线与电脑连接。

4.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤A中，所述环形有源天线接收无线电干扰信号；所述噪声探头接收噪声信号。

5.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤B中，将所述无线电干扰信号转化为无线电干扰电压信号，并通过信号电缆传输到接收机中；

6.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤C中，所述接收机通过内置算法处理将无线电干扰电压信号还原为无线电干扰水平；所述主机通过内置算法处理将可听噪声电信号还原为可听噪声水平。

7.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤D中，采用直流试验线段对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测。

8.如权利要求7所述的气候修正方法，其特征在于，所述环境因素包括环境湿度和风速；对不同环境因素下对直流输电线路无线电干扰水平和可听噪声水平进行监测的监测时间大于1年，环境湿度在20%~95%之间，风速在0~10m/s；

9.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述直流输电线路包括正极导线侧和负极导线侧。

10.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤E中，将相同环境湿度不同风速及相同风速不同环境湿度下的无线电干扰水平和可听噪声水平分别进行统计分析，得出无线电干扰水平的修正值和可听噪声水平的修正值。

11.如权利要求10所述的气候修正方法，其特征在于，将环境湿度分为四个湿度段；所述四个湿度段包括20%-40%、40%-60%、60%-80%和80%以上；

12.如权利要求10所述的气候修正方法，其特征在于，所述直流输电线路的无线电干扰水平和可听噪声水平随环境湿度增加而减小，随风向从负极指向正极方向风速的增加而增大。