CN107607793B - 一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，包括：步骤1：获取交叉跨越输电线路内交流输电线路的第一参照线和直流输电线路的第二参照线；步骤2：分别根据相邻相导线的间距、相邻极导线的间距获取垂直于所述第一参照线方向上的第一监测距离和垂直于所述第二参照线方向上的第二监测距离；步骤3：以所述第一参照线和第二参照线为基准，划分分别垂直于所述第一参照线、所述第二参照线的第一类监测线和第二类监测线；步骤4：在步骤3中的第一类监测线和第二类监测线中的监测线上布置监测点。本发明通过该布点方法可以确定交叉跨越输电线路综合电磁环境的最优监测点位，为准确监测和评价电磁环境的影响程度提供技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，具体公开了一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法。
背景技术
输变电工程环境影响评价技术导则(HJ 24-2014)规定，330kV及以上电压等级的输电线路交叉跨越时，应采用模式预测或类比监测的方法，对其电磁环境评价因子及综合影响进行分析。由于交叉跨越输电线路电磁环境预测模式非常复杂，难以实现，因此采用类比监测的方法将成为分析其电磁环境综合影响的首要选择。目前，虽有交、直流输电线路衰减断面电磁环境的监测方法，但如何开展交叉跨越输电线路的电磁环境监测的方式尚未有定论。因此，针对目前尚未制定交叉跨越交直流输电线路电磁环境的监测布点方法，继而无法准确监测交叉跨越输电线路电磁环境综合影响的问题，合理制定不同输电方式即交直流输电线路互跨输电线路电磁环境监测布点方法，对准确监测和评价交叉跨越输电线路电磁环境综合影响具有重要意义。
发明内容
本发明提供针对现有技术中尚未制定交叉跨越交直流输电线路电磁环境的监测布点方法，继而无法准确监测交叉跨越输电线路电磁环境综合影响的问题，提供了一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，全面考虑到交叉跨越线路间的相互作用区域范围，确定交叉跨越输电线路综合电磁环境的最优监测点位，为准确监测和评价交叉跨越输电线路电磁环境的综合影响程度、进行环境防护提供技术支撑。
本发明所提供的一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，包括：
步骤1：获取交叉跨越输电线路内交流输电线路的第一参照线和直流输电线路的第二参照线；
其中，交流输电线路包括三根相互平行的相导线，直流输电线路包括两根相互平行的极导线；
第一参照线为交流输电线路中位于中间的相导线，第二参照线穿越交流输电线路和直流输电线路的交叉跨越区域中心点且平行于直流输电线路；
步骤2：分别根据相邻相导线的间距L1、相邻极导线的间距L2获取垂直于第一参照线方向上的第一监测距离S1和垂直于第二参照线方向上的第二监测距离S2；
步骤3：以第一参照线和第二参照线为基准，划分分别垂直于第一参照线、第二参照线的第一类监测线和第二类监测线；
其中，第一类监测线和第二类监测线中相邻监测线的间距为2～5m；
步骤4：在步骤3中的第一类监测线和第二类监测线中的监测线上布置监测点；
以第一类监测线中的监测线与第一参照线的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第一类监测点至第一监测距离；
以第二类监测线中的监测线与第二参照线的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第二类监测点至第二监测距离。
优选地，第一监测距离S1与相邻相导线的间距L1以及第二监测距离S2与相邻极导线的间距L2的关系如下所示：
S1＝L1+50，S2＝0.5×L2+50。
优选地，方法还包括对第一类监测点中的监测点的位置进行定位，定位过程包括如下步骤：
首先，构建直角坐标系x-y；
其中，第一参照线为x轴，第一类监测线中穿过交叉跨越区域中心点的监测线为y轴；
其次，计算第一类监测点中监测点在直角坐标系中的坐标；
其中，根据第一类监测点中监测点所在的监测线与y轴所在的监测线的间距B、第一类监测线中监测点与第一参照线的垂直距离A以及第一类监测线中监测点在直角坐标系的象限计算出第一类监测线中监测点的坐标(x，y)，
(x，y)＝(B，A)，或者；
(x，y)＝(－B，A)，或者；
(x，y)＝(B，－A)，或者；
(x，y)＝(－B，－A)。
其中，若是第一类监测线中监测点在直角坐标系的第一象限，x>0，y>0；若是第一类监测线中监测点在直角坐标系的第二象限，x<0，y>0；若是第一类监测线中监测点在直角坐标系的第三象限，x<0，y<0；若是第一类监测线中监测点在直角坐标系的第四象限，x>0，y<0。
通过上述定位方法可以计算出第一类监测点中各个监测点的坐标位置，实现监测点的定位，为实施监测时准确在监测点布置监测仪器提供依据，进而为实现准确测量线路交叉跨越区域地面电磁环境提供支持。
优选地，方法还包括对第二类监测点中的监测点的位置进行定位，定位过程包括如下步骤：
首先，获取交流输电线路和直流输电线路之间的交叉跨越角度α；
其次，构建直角坐标系x-y；
其中，第一参照线为x轴，第一类监测线中穿过交叉跨越区域中心点的监测线为y轴；
最后，计算第二类监测点中监测点在直角坐标系中的坐标；
其中，根据交叉跨越角度α、第二类监测点中监测点所在的监测线与第二类监测线中过交叉跨越区域中心点的监测线的间距b、第二类监测线中监测点与第二参照线的垂直距离a以及第二类监测线中监测点在直角坐标系的象限计算出第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
第一象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第二象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))；
第三象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第四象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))。
其中，若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第一象限，x>0，y>0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第二象限，x<0，y>0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第三象限，x<0，y<0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第四象限，x>0，y<0。
通过上述定位方法可以依据交流输电线路和直流输电线路之间的交叉跨越角度计算出第二类监测点中各个监测点的坐标位置，实现监测点的定位，为实施监测时准确在监测点布置监测仪器提供依据，进而为实现准确测量线路交叉跨越区域地面电磁环境提供支持。
优选地，第一类监测线中监测线的长度等于第一监测距离，第二类监测线中监测线的长度等于第二监测距离。
有益效果：
本发明提供一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，通过确定交流输电线路的第一参照线和直流输电线路的第二参照线后，划定交流输电线路对应的第一监测距离以及直流输电线路对应的第二监测距离，进而确定了监测范围，并以第一参照线和第二参照线为基准划定第一类监测线和第二类监测线，进而在监测范围内并在监测线上间隔布置监测点。由于不同输电方式产生的电磁环境因子不同，因此针对交流输电线和直流输电线分别设置了第一监测距离和第二监测距离，而由第一监测距离和第二监测距离确定的监测范围还充分考虑到不同输电方式交叉跨越输电线路的相互作用范围，该相互作用范围为第一监测距离和第二监测距离为边长的矩形区域，由此可知，本方案的布点方法中监测范围充分考虑到相互作用范围，监测范围全面覆盖相互作用范围，且在每个监测线上间隔设置多个监测点，进而在本方案布置的监测点进行电磁环境监测时，得到的监测结果的可靠度以及准确度更高，为实现准确测量线路交叉跨越区域地面电磁环境提供技术支持。
此外，本发明还根据相邻相导线的间距、相邻极导线的间距确定第一监测距离和第二监测距离，促使得到的监测范围与实际情况相匹配。再有，通过本方案还可以计算出第一类监测点中各个监测点的坐标位置以及通过交流输电线路和直流输电线路之间的交叉跨越角度计算出第二类监测点中各个监测点的坐标位置，实现监测点的定位，为实施监测时准确在监测点布置监测仪器提供依据，进而为实现准确测量线路交叉跨越区域地面电磁环境提供支持。
附图说明
图1本发明实施例提供的不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点一种示意图；
图2本发明实施例提供的不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点的另一示意图；
其中，具体的附图标记如下所示：
1交流输电线路，2直流输电线路，3第一参照线，4第二参照线，5第一类监测线，6第二类监测线，m1第一根相导线，m2位于中间的相导线，m3第三根相导线，n1第一根极导线，n2第二根极导线，O交叉跨越区域中心点，51第一类监测点中一个监测点、52第一类监测点中第二个监测点、53第一类监测点中第三个监测点、61第二类监测点中的一个监测点、62第二类监测点中的第二个监测点、63第二类监测点中的第三个监测点。
具体实施方式
下述将结合具体实施例对本发明不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法进行进一步说明。本实施例中以位于湖南境内的±500kV江城线高压直流输电线路交叉跨越500kV长船线交流输电线路，其中直流输电线路由相互平行的极导线组成，相邻极导线的间距为16m；交流输电线路由相互平行的相导线组成，相邻相导线的间距为11m。
如图1所示，本实施例中一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，包括以下步骤：
步骤1：获取交叉跨越输电线路内交流输电线路1的第一参照线3和直流输电线路2的第二参照线4；
其中，如图1所示，交流输电线路1包括三根相互平行的相导线m1、m2、m3，分为三相，第一参照线3为交流输电线路1中位于中间的相导线m2；直流输电线路2包括两根相互平行的极导线n1、n2，分为正极导线和负极导线，第二参照线4穿越交流输电线路1和直流输电线路2的交叉跨越区域中心点O且平行于直流输电线路2。
本实施例中，采用激光测距的方式确定直流输电线路2的第二参照线4和交流输电线路1内中间位置的相导线m2，其中，第二参照线4和交流输电线路1内中间位置的相导线m2的交叉点即为交叉跨越区域中心点O；再过交流输电线路1和直流输电线路2的交叉跨越区域中心点O且平行于直流输电线路2的极导线的方向划定第二参照线4。
步骤2：分别根据相邻相导线的间距L1、相邻极导线的间距L2获取垂直于第一参照线3方向上的第一监测距离S1和垂直于第二参照线4方向上的第二监测距离S2。
其中，第一监测距离S1是与第一参照线3的垂直距离，如图1所示的线T1和T2到第一参照线3的垂直距离为第一监测距离S1，第二监测距离S2是与第二参照线4的垂直距离，线t1和t2到第二参照线4的垂直距离为第二监测距离S2。本实施例中优选第一监测距离S1与相邻相导线的间距L1以及第二监测距离S2与相邻极导线的间距L2的关系如下所示：
S1＝L1+50，S2＝0.5×L2+50。
优选地，交流输电线路1的相邻相导线间距L1＝11m，直流输电线路2的极导线间距L2＝16m；第一监测距离S1＝61m，第二监测距离S2＝58m。
步骤3：以第一参照线3和第二参照线4为基准，划分分别垂直于第一参照线3、第二参照线4的第一类监测线5和第二类监测线6。
其中，第一类监测线5中每根监测线均垂直于第一参照线3，第二类监测线6中每根监测线均垂直于第二参照线4，且优选第一类监测线5和第二类监测线6中相邻监测线的间距为2～5m。还优选第一类监测线5中监测线的长度等于第一监测距离S1，第二类监测线6中监测线的长度等于第二监测距离S2，其他可行的实施例中，第一类监测线5中监测线的长度大于第一监测距离S1，第二类监测线6中监测线的长度大于第二监测距离S2。
需要说明的是，图2中仅示意了第一类监测线5中一根监测线，第二类监测线6中的一根监测线，但是第一类监测线5实质上包含了多根垂直于第一参照线3的监测线，第二类监测线6实质上包含了多根垂直于第二参照线4的监测线。
还需要说明的是，本实施例中第一类监测线5中各个监测线的起点位置为第一参照线3与监测线的交点，第二类监测线6中各个监测线的起点位置为第二参照线4与监测线的交点。
本实施例中优选划定第一类检测线5：先划定过交叉跨越区域中心点O且垂直于第一参照线的两根第一类监测线，该两根监测线关于第一参照线对称分布，再以预设间隔划分其他第一类监测线。划定第二类监测线6的过程为：先划定过交叉跨越中心点O且垂直于第二参照线的两根第二类监测线，该两根第二类监测线关于第二参照线对称分布，再以预设间隔划分其他第一类监测线。
应当理解，第一类监测线5和第二类监测线6中所有的监测线是覆盖了直流输电线路2以及交流输电线路1的区域。
步骤4：在步骤3中的第一类监测线5和第二类监测线6中的监测线上布置监测点。
其中，以第一类监测线5中的监测线与第一参照线3的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第一类监测点至第一监测距离S1，如图2所示，第一类监测点中的监测点51、监测点52。
以第二类监测线6中的监测线与第二参照线4的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第二类监测点至第二监测距离S2，如图2所示，第二类监测点中的监测点61、监测点62。
由此可知，每根监测线上间隔设置多个监测点，更加全面地实现电磁环境监测。
如图2所示，相较于上述方案进一步地，本发明还包括对第一类监测点以及第二类监测点中的监测点的位置进行定位，其定位过程包括如下步骤：
首先，获取交流输电线路1和直流输电线路2之间的交叉跨越角度α；
其次，构建直角坐标系x-y，其中，第一参照线3为x轴，第一类监测线5中穿过交叉跨越区域中心点O的监测线为y轴；
最后，计算第一类监测点、第二类监测点中监测点在直角坐标系中的坐标。
其他可行的实施例中，也可以先构建直角坐标系x-y，再计算交叉跨越角度α，最后计算监测点的坐标。
具体的，本实施例中优选基于直角三角函数理论根据第一参照线3和第二参照线4来计算交叉跨越角度α，其他可行的实施例中，还可以是直角三角函数理论根据交叉的相导线和极导线来计算交叉跨越角度α，本发明对此不进行具体地限定。由交叉跨越角度α可以具体说明直流输电线路2和交流输电线路1以多大的角度交叉跨越。
其中，根据第一类监测点中监测点所在的监测线与y轴所在的监测线的间距B、第一类监测点中监测点与第一参照线3的垂直距离A以及第一类监测点中监测点在直角坐标系的象限计算出第一类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(B，A)，或者；
(x，y)＝(－B，A)，或者；
(x，y)＝(B，－A)，或者；
(x，y)＝(－B，－A)。若是第一类监测点中监测点在直角坐标系的第一象限，x>0，y>0，即x＝B，y＝A；若是第一类监测点中监测点在直角坐标系的第二象限，x<0，y>0，即x＝－B，y＝A；若是第一类监测点中监测点在直角坐标系的第三象限，x<0，y<0，即x＝－B，y＝－A；若是第一类监测点中监测点在直角坐标系的第四象限，x>0，y<0，即x＝B，y＝－A。
根据交叉跨越角度α、第二类监测点中监测点所在的监测线与第二类监测线中过交叉跨越区域中心点的监测线的间距b、第二类监测线中监测点与第二参照线4的垂直距离a以及第二类监测线中监测点在直角坐标系的象限计算出第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
第一象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第二象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))；
第三象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第四象限内所述第二类监测线中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))。
若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第一象限，x>0，y>0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第二象限，x<0，y>0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第三象限，x<0，y<0；若是第二类监测线中监测点在直角坐标系的第四象限，x>0，y<0。
通过坐标计算，可以确定第一类监测点和第二类监测点中各个监测点在直角坐标系的坐标位置。如图2中，第一类监测点中的监测点53所在的监测线与y轴所在的监测线的间距B、监测点与第一参照线3的垂直距离A，第二类监测点中的监测点63所在的监测线与第二类监测线中过交叉跨越区域中心点的监测线的间距b、与第二参照线4的垂直距离a，再通过上述公式可以实现监测点53和监测点63的定位。
由于不同输电方式产生的电磁环境因子不同，上述布点方法针对每一类输电线路，依据其相互作用影响，对照对应参照线划定对应监测线，并于监测线上确定监测点，继而准确计算监测点位的坐标；此外该监测布点方法通过分别划定两类输电线路的监测距离的方式确定其监测范围，即其相互作用区域范围。在充分考虑上述因素后，可依据所设定监测布点方法准确测量线路交叉跨越区域地面电磁环境，为准确监测和评价330kV及以上电压等级的交叉跨越输电线路电磁环境的综合影响程度，继而为交叉跨越输电线路电磁环境防护提供技术支撑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的范围内可对其进行许多修改，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法，其特征在于：包括：
步骤1：获取交叉跨越输电线路内交流输电线路的第一参照线和直流输电线路的第二参照线；
其中，所述交流输电线路包括三根相互平行的相导线，所述直流输电线路包括两根相互平行的极导线；
所述第一参照线为所述交流输电线路中位于中间的相导线，所述第二参照线穿越交流输电线路和直流输电线路的交叉跨越区域中心点且平行于直流输电线路；
步骤2：分别根据相邻相导线的间距L1、相邻极导线的间距L2获取垂直于所述第一参照线方向上的第一监测距离S1和垂直于所述第二参照线方向上的第二监测距离S2；
步骤3：以所述第一参照线和第二参照线为基准，划分分别垂直于所述第一参照线、所述第二参照线的第一类监测线和第二类监测线；
其中，第一类监测线和第二类监测线中相邻监测线的间距为2～5m；
步骤4：在步骤3中的第一类监测线和第二类监测线中的监测线上布置监测点；
以第一类监测线中的监测线与所述第一参照线的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第一类监测点至第一监测距离；
以第二类监测线中的监测线与所述第二参照线的交点为起点，在对应监测线上以2～5m的间距布设第二类监测点至第二监测距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一监测距离S1与相邻相导线的间距L1以及第二监测距离S2与相邻极导线的间距L2的关系如下所示：
S1＝L1+50，S2＝0.5×L2+50。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对第一类监测点中的监测点的位置进行定位，定位过程包括如下步骤：
首先，构建直角坐标系x-y；
其中，第一参照线为x轴，第一类监测线中穿过所述交叉跨越区域中心点的监测线为y轴；
其次，计算第一类监测点中监测点在直角坐标系中的坐标；
其中，根据所述第一类监测点中监测点所在的监测线与y轴所在的监测线的间距B、所述第一类监测点中监测点与第一参照线的垂直距离A以及所述第一类监测点中监测点在所述直角坐标系的象限计算出所述第一类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(B，A)，或者；
(x，y)＝(－B，A)，或者；
(x，y)＝(B，－A)，或者；
(x，y)＝(－B，－A)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括对第二类监测点中的监测点的位置进行定位，定位过程包括如下步骤：
首先，获取交流输电线路和直流输电线路之间的交叉跨越角度α；
其次，构建直角坐标系x-y；
其中，第一参照线为x轴，第一类监测线中穿过所述交叉跨越区域中心点的监测线为y轴；
最后，计算第二类监测点中监测点在所述直角坐标系中的坐标；
其中，根据交叉跨越角度α、所述第二类监测点中监测点所在的监测线与第二类监测线中过交叉跨越区域中心点的监测线的间距b、所述第二类监测点中监测点与第二参照线的垂直距离a以及所述第二类监测点中监测点在所述直角坐标系的象限计算出所述第二类监测点中监测点的坐标(x，y)：
第一象限内所述第二类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第二象限内所述第二类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))；
第三象限内所述第二类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝(-(a2+b2)0.5×cos(α-arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α-arctan(a/b)))；
第四象限内所述第二类监测点中监测点的坐标(x，y)：
(x，y)＝((a2+b2)0.5×cos(α+arctan(a/b))，-(a2+b2)0.5×sin(α+arctan(a/b)))。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一类监测线中监测线的长度等于第一监测距离，所述第二类监测线中监测线的长度等于第二监测距离。
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| CN201710763080.XA CN107607793B (zh) | 2017-08-30 | 2017-08-30 | 一种不同输电方式交叉跨越输电线路的电磁监测布点方法 |
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| Title |
|---|
| "浅谈交流输变电工程电磁环境监测中的质量保证";王鑫 等;《资源节约与环保》;20141231(第12期);107-108 |
| "一般电磁环境监测中的布点方法";邹澎;《环境工程》;19941231;第21卷(第2期);55-57 |
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