CN111505448B - 一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统，根据获取的在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，确定每个电压对应的无线电干扰值；并获取每个电压对应的导线表面场强，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。本发明可以解决无线电干扰随导线表面场强的变化规律不是线性关系或很难转变为线性关系的难题，最大梯度倒推法根据不同的电晕效应量，做出不同的修改，适用于多个基于电晕效应量的起晕场强的判定，相对于切线法和双切线法，本发明提供的利用最大梯度倒推法判定起晕场强时可以得到比较准确的起晕场强，为后续开展特高压直流线路起晕场强的研究提供了基础前提。

Description

一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统
技术领域
本发明涉及起晕场强的判定技术领域，并且更具体地，涉及一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统。
背景技术
目前，特高压输电研究时间短，有些问题(如线路电晕放电、电磁环境特性和高海拔问题等)研究深度还不够。由高压直流输电线路电晕放电引起的电磁环境问题是建设超/特高压直流输电线路时必须考虑的重要问题。而高压直流分裂导线的起晕场强作为电晕效应的一个非常基础的参数，却从没有系统地研究过，后续超/特高压直流输电线路的电磁环境优化及精细控制需要针对起晕场强问题进行深入研究。
现有的输电技术为采用特高压输电，而特高压输电线路的电磁环境问题与输电线路的电晕特性直接相关。从经济性的角度出发，输电线路的设计在正常运行电压下允许有一定程度的电晕放电。电晕放电产生的无线电干扰等，对环境和运行会造成一定的影响。从建设和运行成本以及环境保护等多方面考虑，合理设计导线，适度控制电晕效应，对发展特高压输电非常重要。
目前，我们还没有在特高压直流输电线路的起晕场强方面做过系统的研究。我国的特高压直流线路电磁环境预测还在延用当初4分裂小截面导线的起晕场强，直接应用于我国超/特高压多分裂、大截面导线设计时会有较大的误差。鉴于起晕场强在高压直流输电线路电磁环境控制中的重要作用，急需在电晕笼内开展高压直流线路的起晕场强判定方法和试验研究，以及超/特高压直流线路全系列导线的起晕场强预测公式研究，以为工程上真型导线的电晕控制提供技术支撑。
发明内容
本发明提出一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统，以解决如何确定导线的起晕场强的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法，所述方法包括：
分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理；
对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值；
获取每个电压对应的导线表面场强，并根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。
优选地，其中所述分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒方法剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
优选地，其中所述对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50％取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的统计值；
将每个电压对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
优选地，其中所述根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强。
优选地，其中所述计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure BDA0002423045620000031
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
优选地，其中所述方法还包括：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
优选地，其中所述根据所述临近起晕点附近测量点和其后一个测量点处的无线电干扰值和导线表面场强，确定导线的起晕场强，包括：
Figure BDA0002423045620000032
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统，所述系统包括：
无线电干扰测试数据获取单元，用于分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理；
无线电干扰值确定单元，用于对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值；
起晕场强确定单元，用于获取每个电压下对应的导线表面场强，并根据每个电压下对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。
优选地，其中所述无线电干扰测试数据获取单元，分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒系统剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
优选地，其中所述无线电干扰值获取单元，对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50％取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的统计值；
将每个电压对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure BDA0002423045620000041
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，还用于：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，根据所述临近起晕点附近测量点和其后一个测量点处的无线电干扰值和导线表面场强，确定导线的起晕场强，包括：
Figure BDA0002423045620000051
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
本发明提供了一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法及系统，根据获取的多组在不同电压下导线的无线电干扰测试数据，确定每个电压对应的无线电干扰值；并获取每个电压对应的导线表面场强，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。本发明利用最大梯度倒推法可以解决无线电干扰随导线表面场强的变化规律不是线性关系或很难转变为线性关系的难题，最大梯度倒推法根据不同的电晕效应量，做出不同的修改，因此该方法适用于多个基于电晕效应量的起晕场强的判定，相对于切线法和双切线法，本发明提供的利用最大梯度倒推法判定起晕场强时可以得到比较准确的起晕场强，为后续开展特高压直流线路起晕场强的研究提供了基础前提。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的确定起晕场强的流程图；
图3为根据本发明实施方式的高压侧无线电干扰测量结果图；
图4为根据本发明实施方式的低压侧无限电干扰测量结果图；
图5为根据本发明实施方式的在不同频点下的无线电干扰测试结果图；
图6为根据本发明实施方式的正极4×300mm2导线在不同电晕下的无线电干扰图；
图7为根据本发明实施方式的正极6×720mm2导线在不同电晕下的无线电干扰图；以及
图8为根据本发明实施方式的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统800的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法，根据获取的多组在不同电压下导线的无线电干扰测试数据，确定每个电压对应的无线电干扰值；并获取每个电压对应的导线表面场强，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。本发明利用最大梯度倒推法可以解决无线电干扰随导线表面场强的变化规律不是线性关系或很难转变为线性关系的难题，最大梯度倒推法根据不同的电晕效应量，做出不同的修改，因此该方法适用于多个基于电晕效应量的起晕场强的判定，相对于切线法和双切线法，本发明提供的利用最大梯度倒推法判定起晕场强时可以得到比较准确的起晕场强，为后续开展特高压直流线路起晕场强的研究提供了基础前提。本发明实施方式提供的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法100从步骤101处开始，在步骤101分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理。
优选地，其中所述分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒方法剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
在本发明的实施方式中，使用回路法或天线法获取不同电压下导线的无线电干扰测试结果。回路法又包括：高压侧和低压侧无线电干扰测量两种。通过进行无线电干扰测量实验，可以获取每个电压下的多个无线电干扰数据。
在本发明的的实施方式中，高压侧无线电干扰测量试验包括：选择合适的元器件，布置高压侧测试实验回路；将数据传输模块的发送端连接测量仪，接收端通过USB连接在电脑上；以及无线电干扰数据采集。
低压侧无线电干扰测量试验包括：选择合适的元器件，布置低压侧测试实验回路；将数据传输模块的发送端连接测量仪，接收端通过USB连接在电脑上；以及无线电干扰数据采集。
天线法测量包括：对仪器进行校准，然后测量背景噪声；根据测试条件和周围环境选择无线电干扰的试验点；在不同电压等级下，在试验点处使用天线进行测量，使用峰值进行读数，记录数据。
肖维勒准则是建立在频率p＝m/n趋近于概率
Figure BDA0002423045620000071
的前提下的(其中m是绝对值大于Zcσ的误差出现次数，P是置信概率)。设等精度且呈正态分布的测量值为Xi，若其残差vi≥Zcσ则Xi可视为含有粗大误差，此时把读数Xi应舍弃。把可疑值舍弃后再重新计算和继续使用判别依据判断，依此类推。在n次测量中，取不可能发生的个数为0.5，那么对正态分布而言，误差不可能出现的概率为：
Figure BDA0002423045620000081
利用肖维勒系数表和等式右端的已知值n可求出肖维勒系数ωn。
试验测量的数据中有时会发现个别数据与其他数据差异很大(过大或过小)，这是由于实验过程中出现某种差错或者环境条件突变造成的，我们一般称为异常数据。即使是设计良好的数据采样系统，由于受现场多种不可控偶发因素的影响，通常也会包含1％～5％的随机误差，极端严重的情况下误差可达到10％～20％。如果将混有异常数据的实验数据进行实验结果计算，会加大实验误差，甚至是歪曲实验结果，因此要将这些异常数据剔除，以符合客观事实。但同时，也不能为了得到精度更高的结果，而任意地把一些误差较大、但符合测量值随机波动性而含有正常偏差的数据剔除。对结果会产生较大影响。
因此，在本发明的实施方式中，使用肖维勒方法对每个电压状态下的无线电干扰测量数据进行异常数据剔除，以保证电晕测量的准确性。
在步骤102，对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值。
优选地，其中所述对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50％取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的统计值；
将每个电压对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
在本发明的实施方式中，在每一个电压状态下记录多个数值进行异常数据剔除之后，取其50％值或平均值作为该电压对应的无线电干扰值；然后，以导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标确定曲线图。其中，50％值是首先对一组数据进行排序，如果数据的个数为奇数，中值即为中间的那个数据，如果数据的个数为偶数，那么中间的两个数据的平均值。
在步骤103，获取每个电压对应的导线表面场强，并根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。
优选地，其中所述根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强。
优选地，其中所述计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure BDA0002423045620000091
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
优选地，其中所述方法还包括：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
优选地，其中所述根据所述临近起晕点附近测量点和其后一个测量点处的无线电干扰值和导线表面场强，确定导线的起晕场强，包括：
Figure BDA0002423045620000092
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
在本发明的实施方式中，根据不同的电压值可以计算得到每个电压对应的导线表面场强。在确定了导线表面场强后，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；计算每个测量点处的无线电干扰梯度；从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点，此处即达到了起晕点附近。无线电干扰梯度是曲线图中以导线表面场强为横坐标，无线电干扰为纵坐标的测点的切线斜率，无线电干扰梯度的计算公式为：
Figure BDA0002423045620000101
其中，Ni为第i个测量点的无线电干扰测量值，Ei为第i个测量点的导线表面场强。
最后，在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强。起晕场强的计算公式为：
Figure BDA0002423045620000102
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
在本发明的实施方式中，还可以对无线电干扰的统计值取对数，然后再使用最大梯度倒推法进行起晕场强的判定，此时得出的起晕场强比较稳定。
以下具体举例说明本发明的实施方式
本发明实施方式的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法，包括：
步骤1，获取不同电压下导线的无线电干扰测试结果。
在获取不同电压下导线的无线电干扰测试结果时，可以使用回路法或天线法。回路法包括：高压侧或低压侧无线电干扰测量。
具体地，高压侧无线电测量实验包括：
(1)：选择合适的元器件，布置高压侧测试实验回路。
本实例中的高压侧测试实验回路包括：高压直流发生器与导线一端连接，使导线与电晕笼之间产生预定的电压，导线另一端开路。导线与高压直流发生器之间设有阻波器，其作用是防止电源可能产生的干扰进入试验系统，同时防止试验导线产生的无线电干扰电流通过直流电压发生器入地。在导线的一端设置RI耦合回路，该耦合回路连接于导线与地之间。
(2)：将数据传输模块的发送端连接测量仪，接收端通过USB连接在电脑上。
(3)：无线电干扰数据采集。
具体地，低压侧无线电干扰测量实验包括：
(1)：选择合适的元器件，布置低压侧测试实验回路。
本实例中的低压侧测试回路其高压接线部分与高压侧测试方法的相同，所不同的是RI测量回路连接于内笼壁上(连接点一般位于电晕笼沿长度方向的1/2处)，内笼壁与外笼壁绝缘。导线上产生的无线电干扰电流通过导线与内笼壁之间的电容传导至内笼壁，而后一部分电流通过RI测量回路入地并被无线电干扰接收机测量。
(2)：将数据传输模块的发送端连接测量仪，接收端通过USB连接在电脑上。
(3)：无线电干扰数据采集。
具体地，天线法测量包括：
(1)：对仪器进行校准，然后测量背景噪声。
本实例中测量人员与天线的相对位置应不影响测量读数，其它人员和设备应远离测试场地，每次测量之前都对背景噪声进行测量，背景电平至少应该比来自被测对象的无线电干扰电平低6dB，对背景噪声进行测量，得出在测量时段的背景噪声保持在17(dBuV/m)左右。
(2)：根据测试条件和周围环境选择无线电干扰试验的测量点(该测量点为位置)，其中，该测量点的连线应与导线对地投影垂直。
(3)：在不同电压等级下，在测量点处使用天线进行测量，使用峰值进行读数，记录数据。
使用天线进行测量时，测量的参考频率为0.5MHz，用准峰值进行读数，按照加压顺序，测量每一个电压等级下的无线电干扰水平，然后记录数据。
步骤2，使用肖维勒方法对每个状态下的无线电干扰测量值进行异常数据剔除。
步骤3，对剔除后的每个电压状态下的一系列数据进行统计分析获得统计值，该统计值即为该电压对应的无线电干扰值。
在每一个电压状态下记录多个数值进行异常数据剔除之后，取其50％值或平均值作为统计值，然后画出以导线表面场强为横坐标，无线电干扰为纵坐标的曲线图。
步骤4，基于无线电干扰的统计值进行导线起晕的判定。
在本发明的实施方中，进行导线起晕判定时采用的是最大梯度倒推法，如图2示出了其具体的流程，包括：
(1)：计算每个测量点处的无线电干扰梯度，并在所有测量点中找出梯度最大的测量点。
本实例中无线电干扰梯度是曲线图中以导线表面场强为横坐标，无线电干扰测量值为纵坐标的测点的切线斜率。它的计算公式为：
Figure BDA0002423045620000121
其中，Ni为第i个测量点的无线电干扰的测量值，Ei为第i个测量点的导线表面场强。
(2)：由梯度最大的测量点处往前倒推，直到无线电干扰梯度达到某个预设的梯度阈值，此处即达到了起晕点Ed附近。在本发明的实施方式中，预设的梯度阈值根据实际情况来定。其中，取预设的比例阈值为10％，因此，可以得到梯度阈值为最大的无线电干扰梯度的1/10。
(3)：在上一步骤(2)中找到的测量点处做切线，该切线与横轴或环境干扰水平的交点即为起晕场强。
其中，起晕场强的计算公式为：
Figure BDA0002423045620000131
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
另外，在本实例中，亦可以对无线电干扰的统计值取对数，将对数值作为无线电干扰值，然后再使用最大梯度倒推法进行起晕场强的判定，得出的起晕场强比较稳定。
本实施例以位于北京昌平的特高压工程技术国家工程实验室的电晕笼中所测的无线电干扰测量数据为例进行说明。如图3和图4所示，从图中可以看出，基于高压侧无线电干扰的起晕场强判断结果中，起晕场强为12.18kV/cm；基于低压侧无线电干扰的起晕场强判定结果中，起晕场强为16.31kV/cm。高压侧的无线电干扰与导线电晕状态密切相关，因而其能更好地反应导线的局部电晕放电情况，低压侧相对而言不够灵敏。与人耳在现场的听觉感受而言，高压侧无线电干扰的判定结果偏低，而低压侧无线电干扰的判定结果偏高，由于高压侧无线电干扰测量回路与高压侧电晕电流不能同时进行测试，互相冲突，因而本实验后续研究均在电晕笼低压侧进行无线电干扰测试和研究。
如图5所示，由0.5MHz频点得出的起晕场强为16.2kV/cm，1MHz频点得出的起晕场强为24.2kV/cm，1.5MHz在频点得出的起晕场强为24.2kV/cm，因此由电晕笼低压侧无线电干扰测量值判断起晕场强时，不适合采用较高的频点。考虑到其他试验项目，本项目在电晕笼低压侧开展无线电干扰测试时，选用的频率为0.5MHz。
在电晕笼低压侧开展了4×300mm2导线在不同电压正极电晕下的无线电干扰试验，测试结果如图6所示，使用最大梯度倒推法得出的起晕场强为28.01kV/cm。
在电晕笼内开展了6×720mm2导线在不同电压正极电晕下的无线电干扰试验，在正极电晕下的测试结果如图7所示，使用最大梯度倒推法得出的起晕场强为14.13kV/cm。
本实施方式提供的最大梯度倒推法可以应用于很多特高压工程的电磁环境预测中，并具有显著的效果。例如。应用在特高压直流输电线路电磁环境参数预测研究，特高压输电线分裂导线表面电场及电晕起晕分析，基于电晕笼的特高压导线可听噪声和无线电干扰实验研究等多个特高压工程。在电磁环境计算时，利用电晕笼和线段的实验，采用了本专利的方法判断出了起晕，应用到工程计算中，得出的结果比较稳定。
图8为根据本发明实施方式的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统800的结构示意图。如图8所示，本发明实施方式提供的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统800，包括：无线电干扰测试数据获取单元801、无线电干扰值确定单元802和起晕场强确定单元803。
优选地，所述无线电干扰测试数据获取单元801，用于分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理。
优选地，其中所述无线电干扰测试数据获取单元801，分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒系统剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
无线电干扰值确定单元802，用于对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值。
优选地，其中所述无线电干扰值获取单元802，对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50％取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的统计值；
将每个电压对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
优选地，所述起晕场强确定单元803，用于获取每个电压对应的导线表面场强，并根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure BDA0002423045620000151
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，还用于：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
优选地，其中所述起晕场强确定单元，根据所述临近起晕点附近测量点和其后一个测量点处的无线电干扰值和导线表面场强，确定导线的起晕场强，包括：
Figure BDA0002423045620000152
其中，E0为导线的起晕场强；Ed和Nd分别为所述临近起晕点附近测量点d的导线表面场强和无线电干扰值；Ed+1和Nd+1分别为所述临近起晕点附近测量点d的后一个测量点d+1的导线表面场强和无线电干扰值。
本发明的实施例的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统800与本发明的另一个实施例的基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的方法，其特征在于，所述方法包括：
分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理；
对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值；
获取每个电压对应的导线表面场强，并根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强；
其中，所述计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure 144406DEST_PATH_IMAGE002
，
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒方法剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50%取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的统计值；
将每个电压对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
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：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
5.一种基于无线电干扰测试数据确定起晕场强的系统，其特征在于，所述系统包括：
无线电干扰测试数据获取单元，用于分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理；
无线电干扰值确定单元，用于对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值；
起晕场强确定单元，用于获取每个电压对应的导线表面场强，并根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，利用最大梯度倒推法，确定导线的起晕场强，包括：
根据每个电压对应的导线表面场强和无线电干扰值，确定无线电干扰-场强曲线；其中，导线表面场强为横坐标，无线电干扰值为纵坐标，每个坐标点为一个测量点；
计算每个测量点处的无线电干扰梯度；
从无线电干扰梯度最大的测量点向前一个电压测量点倒推，直至测量点处的无线电干扰梯度小于预设的梯度阈值时停止倒推，将停止倒推时的测量点设置为临近起晕点附近测量点；
在所述临近起晕点附近测量点处做切线，该切线与所述无线电干扰-场强曲线的横轴交点即为导线的起晕场强；
其中，所述起晕场强确定单元，计算每个测量点处的无线电干扰梯度，包括：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，
其中，Ti为第i个测量点处的无线电干扰梯度；Ni为第i个测量点处的无线电干扰值；Ei为第i个测量点的导线表面场强。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无线电干扰测试数据获取单元，分别获取在不同电压下导线的多组无线电干扰测试数据，并对获取的无线电干扰测试数据进行预处理，包括：
利用回路法或天线法，分别获取在每个电压下导线的多组无线电干扰测试数据；
利用肖维勒系统剔除所述无线电干扰测试数据中的异常数据。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无线电干扰值获取单元，对经过预处理的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压对应的无线电干扰值，包括：
按照50%取值法或者平均值法，对每个电压对应的无线电干扰测试数据进行统计分析，以获取每个电压下对应的统计值；
将每个电压下对应的统计值或统计值的对数作为该电压对应的无线电干扰值。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述起晕场强确定单元，还用于：
计算最大的无线电干扰梯度和预设的比例阈值的乘积，作为预设的梯度阈值。
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