特高压直流输电线路电晕电流频域特性及其与可听噪声的关联性研究

Audible noise is closely related to the spectrum of corona current. Some research work has been done for the audible noise and the characteristics of ultra-high voltage (UHV) DC corona current, respectively. However, the frequency-domain characteristics of corona current and its correlation with the audible noise are less well carried out..Firstly, with the help of the world's largest UHV DC transmission line corona cage, the research project plans to emphasize that how the spectrum characteristics of the corona current is affected by different line parameters, polarity, voltage and atmosphere temperature. Then, based on the analyzed correlation between the corona current spectrum and the maximum surface field intensity of the DC line, the influence principle of the frequency-domain characteristics of corona current on the audible noise is studied from various aspects to reveal the essential relationship between them. According to these findings, the observed phenomena of audible noise can be explained. In order to control the audible noise, the research project proposes the key frequency band of audible noise and its corresponding corona current frequency band, and the multi-object optimum design method for the UHV DC line is also discussed..Through the work finished in this research project, it can not only improve the theoretical understanding of DC corona characteristics, but also provide new ideas for decreasing the audible noise, and thereby to provide guideline for designing the ±1100kV UHV DC transmission line in our country.

电晕电流的频谱成分与可听噪声密切相关。目前我国已针对特高压直流输电线路的电晕电流特性及可听噪声，分别开展了部分研究，但对于电晕电流频域特性、以及电晕电流频域特性与可听噪声的关联性研究尚不深入。本项目拟基于户外大型特高压直流试验电晕笼，研究不同导线参数、极性、电压、气温对于电晕电流频域特性的影响规律；并借助研究电晕电流频谱与直流导线表面最大场强的关联规律，从多个角度分析电晕电流频域特性对于可听噪声的影响规律，揭示二者的本质联系。基于获得的研究成果，对可听噪声的观测现象予以解释。基于控制可听噪声的目的，提出需重点进行控制的可听噪声频段，以及对可听噪声起主导作用的电晕电流频段，并探讨特高压直流输电线路导线的多目标优化设计方法。.通过本项目的研究，不仅可以完善我国对于直流电晕特性的理论认识，而且可为控制可听噪声提供新的思路和理论依据，从而为我国±1100KV级特高压直流线路的设计提供指导。

电晕电流的频谱成分与可听噪声密切相关。目前我国已针对特高压直流输电线路的电晕电流特性及可听噪声，分别开展了部分研究，但对于电晕电流频域特性、以及电晕电流频域特性与可听噪声的关联性研究尚不深入,本项目正是针对电晕电流频域特性及其与可听噪声的关联关系展开研究。. 基于户外大型特高压直流电晕笼和特高压直流输电试验线段，本项目突破以往无法测得宽频域电晕电流的瓶颈问题，同步采集了大量宽频域电晕电流数据波形和可听噪声数据；提出了特高压直流电晕电流背景干扰噪声的识别方法，并针对不同类型的噪声信号分别提出了不同的降噪策略，构成了一套复杂背景下宽频域电晕电流测量信号的降噪方法; 基于对去噪后电晕电流数据的统计分析,研究并获得了极性、电压等级以及导线参数等对于电晕电流频域特性的影响规律;对比研究了基于边界元和有限元计算特高压直流输电线路电场的方法，基于合理的模型简化,提出了一种基于有限元-边界元耦合的计算特高压直流输电线路电场的方法,并利用其计算导线起晕前后的标称场强; 研究了电晕电流频域特性与导线最大表面场强之间的关联关系，并发现了二者之间在8k-20kHz谱段的统计关联关系；从多个角度分析了电晕电流频域特性对于可听噪声的影响规律，揭示了二者之间的本质联系,并首次采用定量分析的方法，研究了电晕电流频域特性与可听噪声A声级在8k-20kHz谱段的统计关联关系，并获得了二者之间的数学关联公式。. 通过本项目的研究，不仅可以完善我国对于直流电晕特性的理论认识，还可为控制可听噪声提供新的思路和理论依据，从而为我国±1100KV 级特高压直流线路的设计提供指导。