专利名称：一种直流输电线路合成电场的气候修正方法
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合成电场的气候修正方法。
背景技术：
直流输电线路运行时，会产生电晕放电，在地面产生的电场称为合成电场，包括两部分:直流标称电场和电晕放电产生的空间离子流场。当合成电场超过一定水平时，在极导线下的人，可能会出现如对接地物体放电等不适现象，屏蔽不好的设备可能会无法正常运转。因此，相应国家标准对直流输电线路产生的合成电场进行了限制。直流标称电场与导线所加电压和导电形式有关，不受环境因素影响。空间离子流场由电晕放电产生，易受环境因素影响，特别是湿度、风等对空间离子流场的影响严重。研究环境因素对合成电场的影响，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，本发明提供一种直流输电线路合成电场的气候修正方法，该方法通过在直流输电线路试验线段上长期测量得出大量数据，对不同湿度条件的合成电场场强值进行统计分析，从而得出不同湿度下合成电场的修正值。本发明的目的是采用下述技术方案实现的:—种直流输电线路合成电场的气候修正方法，其改进之处在于，方法用的合成电场测量仪包括:电场测量探头和数据采集单元；电场测量探头与所述数据采集单元通过线缆连接；所述方法包括下述步骤:A、对合成电场数据进行采集；B、将采集的合成电场数据还原为合成电场场强值；C、对所述合成电场场强值进行监测；D、统计分析得出所述合成电场场强值随湿度变化的修正值。优选的，所述步骤A中，将电场测量探头信号引入多通道小信号系统(多通道小信号测量系统是一个多路万用表，与电脑连接，将各路测试数据储存到电脑中，每一路对应一个合成电场测量仪)中；所述小信号系统对合成电场数据(合成电场数据就是不同位置合成电磁测量仪测量到得合成电场值)进行自动采集。优选的，所述步骤B中，所述小信号系统通过采集数据采集单元传来的合成电场数据模拟电信号，根据已校订的系数将合成电场数据模拟电信号还原为合成电场场强值。合成电场测量仪测量得到信号是电压信号，通过校订系数，将其还原为场强信号。校准时采用的是线性拟合，即E=a*V+b，其中E是场强，V是电压，a, b为校订系数。优选的，所述步骤C中，采用直流试验线段在不同环境因素下对直流输电线路合成电场场强值进行监测。较优选的，所述环境因素包括环境湿度；所述对不同环境因素下的合成电场场强值进行监测的监测时间大于I年，环境湿度在209^95%之间；在监测过程中对环境湿度和合成电场场强值同步测量。较优选的，所述直流输电线路合成电场场强值包括正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值。优选的，所述步骤D中，采用所述电场测量探头，同时测量正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值，统计分析得出正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度变化的修正值。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。较优选的，其特征在于，所述修正值包括正极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而增加的修正值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而减小的修正值。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合成电场的气候修正方法，采用真型试验的方法确定不同环境湿度下对合成电场的影响规律及修正值，与实际直流输电线路情况具有很高的相似性。2、本发明提供的直流输电线路合成电场的气候修正方法，通过在合成电场经典理论计算方法基础上，针对不同环境湿度进行修正，使该理论计算方法更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环 境友好性。
图1是本发明提供的地面合成电场测量点布置示意图；图2是本发明提供的不同环境湿度下合成电场的分布示意图。图3是本发明提供的直流输电线路合成电场的气候修正方法的流程图。
具体实施例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3所示，图3是本发明提供的直流输电线路合成电场的气候修正方法的流程图，该方法用的合成电场测量仪包括:电场测量探头和数据采集单元；所述电场测量探头与所述数据采集单元通过线缆连接；通过数据采集单元直接读出被测直流电场的数值，另外也可将测量探头信号引入多通道小信号测量系统对合成电场数据进行自动采集；该方法包括下述步骤:A、对合成电场数据进行采集:本发明将电场测量探头信号引入多通道小信号系统(多通道小信号测量系统是一个多路万用表，与电脑连接，将各路测试数据储存到电脑中，每一路对应一个合成电场测量仪)中；所述小信号系统对合成电场数据(合成电场数据就是不同位置合成电磁测量仪测量到得合成电场值)进行自动采集。B、将采集的合成电场数据还原为合成电场场强值:小信号系统通过采集数据采集单元传来的合成电场数据模拟电信号，根据已校订的系数将合成电场数据模拟电信号还原为合成电场场强值。合成电场测量仪测量得到信号是电压信号，通过校订系数，将其还原为场强信号。校准时采用的是线性拟合，即E=a*V+b，其中E是场强，V是电压，a, b为校订系数。C、对所述合成电场场强值进行监测:采用直流试验线段在不同环境因素下的对直流输电线路合成电场场强值进行监测。环境因素包括环境湿度；对不同环境因素下的合成电场场强值进行监测的监测时间大于I年，环境湿度涵盖在209Γ95%之间；在监测过程中对环境湿度和合成电场场强值同步测量，得出的测量结果便于分析合成电场场强值与环境湿度的相关性。直流输电线路合成电场场强值包括正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值。D、统计分析得出所述合成电场场强值随湿度变化的修正值:由于正负极导线电晕放电存在差异，前期试验中发现正负极导线侧合成电场随湿度的变化规律不同。测试中采用多个探头，同时测量正、负极导线侧合成电场，测试点位置图见图1所示，直流输电线路试验线段总长约1080m，分为引流段和试验段两部分。试验段分为3档(起始锚塔到门型塔I为第一档，门型塔I到门型塔2为第二档，门型塔2到结束锚塔为第三档)，总长约820m。试验档位于试验段中间，长300m，在试验段两侧建有门形架。采用电场测量探头，同时测量正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值，统计分析得出正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度变化的修正值。将环境湿度分为四个湿度段，包括:20%-40%、40%-60%、60%-80%和80%以上。
修正值包括正极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而增加的修正值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而减小的修正值。在环境湿度60%-80%范围内，正负极导线侧合成电场场强值水平基本一致，且与经典理论计算方法计算结果吻合的较好，在此基础上湿度每减少20%，正极侧地面合成电场场强值峰值减小约10°/Γ30%，负极侧地面合成电场场强值峰值增大59Γ20% ;环境湿度增加到80%以上，正极地面合成电场场强值峰值增加约10%，负极地面合成电场场强值减小约10%，即:经典合成电场场强值理论计算方法基础上的湿度修正值。不同环境湿度下合成电场的分布示意图如图2所示，直流输电线路的正极侧合成电场场强值随环境湿度增加而增加，负极侧合成电场场强值随环境湿度的增加而减小。经典理论计算方法即:基于Deutcsh假设的地面合成电场计算方法，该方法假设导线电晕放电后产生的空间电荷只影响电场强度的幅值，不影响其方向，是目前普遍认为计算合成电场较为准确的解析方法。本发明提供的合成电场的气候修正方法通过在合成电场经典理论计算方法基础上，针对不同环境湿度进行修正，使该理论计算方法更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环境友好性；采用实际真型试验的方法确定不同环境湿度下对合成电场的影响规律及修正值，与实际直流输电线路情况具有很高的相似性。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。
权利要求
1.一种直流输电线路合成电场的气候修正方法，其特征在于，所述方法用的合成电场测量仪包括:电场测量探头和数据采集单元；所述电场测量探头与所述数据采集单元通过线缆连接； 所述方法包括下述步骤: A、对合成电场数据进行采集； B、将采集的合成电场数据还原为合成电场场强值； C、对所述合成电场场强值进行监测； D、统计分析得出所述合成电场场强值随湿度变化的修正值。
2.如权利要求1所述的气候修正方法，其特征在于，所述步骤A中，将电场测量探头信号引入多通道小信号系统中；所述小信号系统对合成电场数据进行自动采集。
3.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，所述小信号系统通过采集数据采集单元传来的合成电场数据模拟电信号，根据已校订的系数将合成电场数据模拟电信号还原为合成电场场强值。
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C中，采用直流试验线段在不同环境因素下对直流输电线路合成电场场强值进行监测。
5.如权利要求4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；所述对不同环境因素下的合成电场场强值进行监测的监测时间大于I年，环境湿度在209Γ95%之间； 在监测过程中对环境湿度和合成 电场场强值同步测量。
6.如权利要求4所述的气候修正方法，其特征在于，所述直流输电线路合成电场场强值包括正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值。
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，采用所述电场测量探头，同时测量正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值，统计分析得出正极导线侧合成电场场强值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度变化的修正值。
8.如权利要求7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。
9.如权利要求7所述的气候修正方法，其特征在于，所述修正值包括正极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而增加的修正值和负极导线侧合成电场场强值随环境湿度增加而减小的修正值。
全文摘要
本发明涉及一种修正方法，具体涉及一种直流输电线路合成电场的气候修正方法，该方法用的合成电场测量仪包括电场测量探头和数据采集单元；电场测量探头与所述数据采集单元通过线缆连接；该方法包括下述步骤A、对合成电场数据进行采集；B、将采集的合成电场数据还原为合成电场场强值；C、对所述合成电场场强值进行监测；D、统计分析得出所述合成电场场强值随湿度变化的修正值。本发明通过在合成电场经典理论计算方法基础上，针对不同环境湿度进行修正，使该理论计算方法更加准确、适用范围更广，保证直流输电线路的环境友好性。
文档编号G01R29/14GK103149460SQ20131002371
公开日2013年6月12日 申请日期2013年1月22日 优先权日2013年1月22日
发明者郭剑, 赵鹏, 韩辉, 赵录兴 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司