特高压直流输电线路电场效应仿真研究

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1、分类号TM726密级单位代号10256学号ys1210221039硕士学位论文DissertationforMaster’sDegree特高压直流输电线路电场效应仿真研究学位申请人：徐东捷指导教师：马爱清（副教授）学科专业：电气工程电力系统及其自动化学位类别：工学硕士所属院系：电气工程学院2015年3月分类号TM726密级单位代号10256学号ys1210221039上海电力学院硕士学位论文特高压直流输电线路电场效应仿真研究学位申请人：徐东捷指导教师：马爱清（副教授）学科专业：电气工程电力系统及其自动化学位类别：工学硕

2、士论文定稿日期：2015.03上海电力学院位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海电力学院学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被

3、查阅和借阅。本人授权上海电力学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日II摘要特高压直流输电线路电场效应仿真研究摘要我国现在致力于发展特高压直流输电，这有助于实现全国范围内的资源优化配置和能源优化供给，但随之而来的由输电线路电场效应引起的电磁环境问题受到了人们的广泛关注，而且这也直接关系到特高压输电工程建设的投

4、资和成本。因此，对于特高压直流输电线路周围的电场效应的研究和分析具有重要的意义。其中特高压直流输电线路的电场效应包括地面标称场强、地面合成场强、离子流密度、电晕现象、可听噪声以及无线电干扰等方面。本文主要通过模拟电荷法等数值计算方法，并以上海-向家坝±800kV直流输电线路为例，对以上问题进行了研究分析，具体如下：首先，基于静电场的基本理论，采用模拟电荷法和弦截迭代法对输电线路下方的地面标称电场、地面合成电场和离子流密度的分布进行了仿真计算，并通过改变输电线路的运行方式、对地高度、分裂半径、子导线横截面积以及极间距等参

5、数，分别比较了在各个不同参数变化下地面电场和离子流密度的变化趋势。其次，对于线路上的电晕问题进行了研究。通过美国CISPR和BPA的推荐法计算了输电线路产生的可听噪声水平和无线电干扰，并比较了各种线路参数对其的影响。计算结果表明对于特高压直流输电线路来说可听噪声对于分裂导线数是最为敏感的。最后，在有限元软件ANSYS中搭建了人体模型，利用其二次开发语言程序APDL仿真计算了人体在离输电线路不同距离时合成场强对人体的影响，且与相同电压等级的交流输电线路进行了比较。通过观察比较人体外部和人体内部的场强强度可以看出直流输电线

6、路所产生的场强对人体的影响大于交流输电线路对人体的作用，人体在合成场强中头部处的场强最大且处于安全范围内。关键词：特高压直流输电，标称场强，合成场强，离子流密度，电晕，人体仿真IABSTRACTELECTRICFIELDEFFECTRESEARCHONUHVDCTRANSMISSIONLINEABSTRACTNowChinaiscommittedtothedevelopmentofUHVDC(ultrahighvoltagedirectcurrent)transmission,thishelpstoachievenat

7、ionwideresourceallocationoptimizationandenergyoptimizationofsupply,buttheelectromagneticenvironmenproblemscausedbytheelectricfieldeffectoftransmissionlinehavereceivedwideconcernsamongthepeople.Therefore,ithasimportanttheoreticalandpracticalsignificancefortherese

8、archandanalysisoftheelectriceffectaroundtheUHVDCtransmissionlines.AndelectricfieldeffectsonUHVDCtransmissionlinesincludegroundnominalelectricfield,groundelectricfield