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复杂地形下高压交流输电线路的工频电场仿真研究

复杂地形下高压交流输电线路的工频电场仿真研究

引用

作者：侯宇南京师范大学

学位级别：硕士

目前我国的电力需求快速增长,电力系统正朝着高电压、大容量、远距离的方向发展。随着电磁环境问题越来越受到人们的关注,精确计算输电线路产生的电磁场并且评估其对环境的影响是否超标便成为一个亟待解决的重要课题。本文以220kV高压... 详细信息

目前我国的电力需求快速增长,电力系统正朝着高电压、大容量、远距离的方向发展。随着电磁环境问题越来越受到人们的关注,精确计算输电线路产生的电磁场并且评估其对环境的影响是否超标便成为一个亟待解决的重要课题。本文以220kV高压输电线路为研究对象,通过仿真计算其周围产生的工频电场并进行研究分析。对于输电线路的工频电场,通常假设大地为平面,采用模拟电荷法结合镜像法进行计算。这对于平原或开阔平坦的地区可以适用,但对于山地、丘陵等不平坦地形则需要根据地形设定地面下的模拟电荷,所以无法使用镜像法。为解决这一问题,本文采用两种方法作研究:模拟电荷法、有限差分法。高压输电线路为多回路高电压系统,周围电场强度分布情况较为复杂,本文引入模拟电荷法,建立了高压输电线路二维电场的数学模型,编制了仿真程序。通过仿真与分析,得出了高压输电线路电场的基本规律。为了进一步模拟实际复杂的问题,充分考虑地形等因素对于高压线电场分布的影响。本文利用有限差分法实现了真实地形下高压线电场分布的仿真工作,并加入边界条件建立了介质地面和森林植被模型,充分体现了三维空间中地形、植被等对于空间电场的影响。主要工作如下:1.根据现有的模拟电荷法编写程序计算并研究了 220kV等级高压线路在不同情况下近场电场分布特性。2.在对现有二维有限差分方程以及五点差分格式了解的基础上,推导了三维不等距有限差分公式,提出了基于三维拉普拉斯方程的7点差分格式并且引入复数电压,实现了有限差分法在三维空间中的应用。3.提出地形模型的阶梯近似处理方法,并与DEM数据相结合,实现了真实地形下高压线路三维空间电场的仿真工作,结合实测结果验证了方法的可靠性。4.依据电场边界条件实现了有导电媒质存在下空间电场的仿真工作,建立了介质地面和植被模型,并计算分析了高压线附近有植被存在情况下的空间电场分布情况。通过典型算例仿真,分析了导线排列方式、导线对地高度、子导线半径、分裂数、分裂间距、不平坦地形、介质地面、植被等不同影响因素或情况下的工频电场分布规律;探讨了减小工频电场分布的措施,得到一些有益的结论,可为高压线路电磁环境的评估以及高压线路走廊的优化设计提供帮助。

关键词：高压输电线路有限差分法模拟电荷法真实地形植被工频电场

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基于三维模型的交流输电线路可听噪声计算方法及规律研究

基于三维模型的交流输电线路可听噪声计算方法及规律研究

引用

作者：应力华北电力大学

学位级别：硕士

随着特高压输电线路工程建设的迅猛发展,其对环境的影响问题日益突出,输电线路周围的电磁环境,尤其是输电线路可听噪声已成为输电工程环境评估的主要内容。虽然,已建成的输电线路工程能够满足有关标准,但社会经济的发展和技术的进步,使... 详细信息

随着特高压输电线路工程建设的迅猛发展,其对环境的影响问题日益突出,输电线路周围的电磁环境,尤其是输电线路可听噪声已成为输电工程环境评估的主要内容。虽然,已建成的输电线路工程能够满足有关标准,但社会经济的发展和技术的进步,使得民众环保意识逐渐增强,对输电线路可听噪声的要求越来越高。同时,国家电网公司推进绿色发展战略,促进输电线路工程与周围生态环境和谐健康发展,进一步提高了输电线路建设、运行中对可听噪声限值的要求,为今后的输电线路工程确立了更高的标准。目前,交流输电线路可听噪声计算方法的适用范围为相导线呈水平排列的无限长直导线,而实际导线在向杆塔过渡时,受重力的影响,在三维空间中会呈现一种悬链线的形状。针对这种悬链线形状的线路,若沿用常规的可听噪声计算方法可能存在较大误差,计算结果可能偏保守,应用于杆塔设计和建设将会造成不必要的投资。如何提高交流输电线路可听噪声计算精度,是特高压输电线路工程设计中需要重点研究的问题。据此,本论文主要研究有限长线路的导线表面场强计算方法,将输电线路分成微小单元,应用BPA经验公式,计算得到每段导线的声功率值,通过分析交流线路可听噪声的传播与合成原理,研究三维空间内考虑弧垂条件下的导线可听噪声合成方法；同时,建立三维模型利用模拟电荷法计算交流输电线路的可听噪声,为工程的设计和优化提供参考。

关键词：交流输电线路可听噪声导线表面场强三维模型模拟电荷法

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交流特高压输电线路电磁环境的仿真计算

交流特高压输电线路电磁环境的仿真计算

引用

作者：赵雨武汉理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，特高压输电系统的建设和研究成为我国电力工业的当务之急。当电压等级发展到特高压阶段，输电线路工频电磁场强度也将随着增大，引起电磁兼容性或电气安全性问题，对动、植物和人体也... 详细信息

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，特高压输电系统的建设和研究成为我国电力工业的当务之急。当电压等级发展到特高压阶段，输电线路工频电磁场强度也将随着增大，引起电磁兼容性或电气安全性问题，对动、植物和人体也可能造成影响。为了满足电磁环境控制要求和优化电网设计，需要对特高压输电线路的电磁环境问题进行研究。目前我国特高压输电线路电磁环境问题的研究还处于初级阶段，需要基于电磁场计算模型和研究成果发展评估我国特高压输电线路电磁环境的方法。在这样的背景下，本文利用模拟电荷法对交流特高压输电线路主要的电磁环境工频电场和工频磁场的分布情况以及影响因素进行了研究。本文首先以1000kV三相单回路水平排列交流特高压输电线路为例，详细介绍了交流特高压输电线路工频电场的计算步骤。编程仿真后得到交流特高压输电线路距离地面1.5米处的工频电场的横向分布规律。其次，利用工频电场的计算模型，分析和总结特高压输电线路工频电场的主要影响因素。仿真结果表明，导线分裂间距、相导线之间的距离、输电线分裂导线数和输电线对地高度对工频电场的分布影响比较明显，次导线半径的影响很小。因此可以考虑从影响较大的四个因素上来优化设计特高压输电线路，从而减小输电线路工频电场强度。第三，在简化特高压输电线路的基础上，详细地介绍了1000kV三相单回路水平排列特高压交流输电线路工频磁场的二维计算模型，编程仿真后得到特高压交流输电线距离地面1.5米处的工频磁场横向分布规律。利用计算模型研究工频磁场的影响因素，仿真结果表明，减小输电线各相之间的距离和输电线中的电流以及增大导线的对地高度都可以使输电线路下方的工频磁场减小。

关键词：交流特高压输电线路模拟电荷法工频电场工频磁场影响因素

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基于电场的输电线路故障诊断

基于电场的输电线路故障诊断

引用

作者：何志远南京理工大学

学位级别：硕士

目前随着用电需求的持续快速增长,我国电力工业快速发展,500kV输变电系统已成为我国电力系统的主网架。高压输电线路的故障诊断显得越来越重要,而神经网络技术恰恰在这方面显示了其优势所在。正是基于此提出了本文的设想：采用神经网络... 详细信息

目前随着用电需求的持续快速增长,我国电力工业快速发展,500kV输变电系统已成为我国电力系统的主网架。高压输电线路的故障诊断显得越来越重要,而神经网络技术恰恰在这方面显示了其优势所在。正是基于此提出了本文的设想：采用神经网络技术来解决输电线路故障的诊断问题。本文首先对超高压输电线路的工频电场问题进行了深入研究。模拟电荷法是一种应用于静电场数值计算的有效方法,本文对模拟电荷法进行了概述,并对其基本思想、应用步骤作了归纳总结。为了便于仿真,对超高压输电线路进行了一些必要的假设和简化处理。利用以镜像法为基础的模拟电荷法,建立了高压输电线路工频电场的一般数学模型,该模型适用于空旷地带且档距较小的高压输电线路工频电场计算利用MATLAB软件对水平排列的三相输电线产生的合成电场进行了动态仿真分析,得出了合成电场的电场矢量的大小和方向不仅与时间有关,还与空间位置有关。通过仿真,可清楚的观察到电场矢量的动态旋转过程。并且根据不同空间位置上的场点的电场矢量的旋转轨迹图,从中总结了地面附近工频电场的分布规律。神经网络是一种大规模并行的非线性系统,具有很强的联想学习能力、自组织、自适应和高度的非线性运算能力,因此在识别那些复杂变量的因果关系上拥有较强的判断能力。本文采用BP神经网络对故障进行诊断分析,系统研究了BP神经网络,详细地探讨了三层BP网络的结构、网络参数的设置、训练模式的选择；在输电线路故障诊断中,如果提取有限点的电场值作为特征参数,则不能很好的体现出各种故障模式的特征。因此,本文提取不同故障状态下与正常状态下的电场值之比作为特征参数,该方法提高了BP神经网络辨识故障类别的能力。运用LM算法,将特征参数作为神经网络的输入向量,其诊断结论作为输出向量,对故障特征参数进行训练和识别诊断。仿真试验表明,基于神经网络的故障诊断结果与实测值具有良好的一致性,只要选择足够典型的原始故障样本训练神经网络,网络的容错性和稳定性就较好。基于神经网络的故障模式识别方法能充分利用信息特征,实现输入与输出之间的映射关系,得出准确的诊断结果。

关键词：输电线路电场模拟电荷法神经网络故障诊断

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气象因素对特高压交流输电线路电磁环境的影响分析

气象因素对特高压交流输电线路电磁环境的影响分析

引用

作者：董海魏山西大学

学位级别：硕士

我国提出到2020年实现全面建成小康社会的宏伟目标，这不仅需要能源的根本保障，还要应对气候变化、适应低碳经济的发展模式。我国能源分布和电力需求极不平衡，建设环境友好、资源节约、安全可靠、经济合理的特高压交流输电系统，不仅... 详细信息

我国提出到2020年实现全面建成小康社会的宏伟目标，这不仅需要能源的根本保障，还要应对气候变化、适应低碳经济的发展模式。我国能源分布和电力需求极不平衡，建设环境友好、资源节约、安全可靠、经济合理的特高压交流输电系统，不仅对实现能源结构调整和促进低碳经济发展具有重要意义，也是解决我国煤电运输矛盾的根本措施。对于气象因素对特高压交流输电线路附近电磁环境的影响这一突出问题，有必要进行深入研究。\n 本文以晋东南－南阳－荆门1000kV特高压交流输电线路为研究对象，基于电磁场理论、电磁场数值计算方法，应用ANSYS有限元分析软件，对晋东南地区气象因素对特高压输电线路附近电磁环境的影响进行研究，主要工作如下：\n （1）通过建立工频电场有限元分析模型，应用ANSYS有限元分析软件以及模拟电荷法两种方法分别分析气象因素对特高压交流输电线路下方距离地面1.5m处工频电场的影响，且对分析结果进行比较；将不同气象因素下得到的特高压交流输电线路下方距离地面1.5m处工频电场强度的最大值与国际工频电场的限值标准做了对比。\n （2）基于国际大电网会议第36.01工作组所推荐的方法以及特高压交流输电线路工频磁场有限元分析模型，分析气象因素对特高压交流输电线路下方距离地面1.5m处工频磁场的影响；得出不同气象因素下特高压交流输电线路下方距离地面1.5m处工频磁场强度最大值，并将最大值与国际工频磁场的限值标准做了对比。\n （3）基于逐步镜像法以及ANSYS15.0有限元软件分别分析气象因素对特高压交流输电线路表面电场的影响；基于激发函数的数值计算方法，分析气象因素对无线电干扰强度的影响，并将分析结果与国家标准规定的无线电干扰限值进行对比。\n （4）针对目前工频电场的问题，提出了架设屏蔽线屏蔽特高压交流输电线路附近工频电场的措施，本文主要分析不同的分裂屏蔽导线对工频电场的屏蔽效果以及影响分裂屏蔽导线屏蔽效果的一些因素，例如：分裂屏蔽导线分裂数目、子导线排列方式、子导线间距以及分裂圆半径等，得出比较合适的分裂屏蔽导线。\n 本文分析的气象因素对特高压输电线路附近电磁环境的影响，可以为未来建设特高压交流输电线路提供参考，可以作为电磁环境参数评估分析的参考依据。

关键词：交流输电线路工频电场电磁屏蔽模拟电荷法

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工频电磁场对电磁环境影响的研究

工频电磁场对电磁环境影响的研究

引用

作者：辛祥贤上海交通大学

学位级别：硕士

该文在参考前人研究的基础上,推出的工频电磁场计算方法克服了这一缺陷,可以计算空间任意位置排列、长度任意的导线周围的工频电场和磁场.工频电场的计算是采用分段模拟电荷法计算出实际导线的模拟线电荷,然后根据静电场理论,分段计算... 详细信息

该文在参考前人研究的基础上,推出的工频电磁场计算方法克服了这一缺陷,可以计算空间任意位置排列、长度任意的导线周围的工频电场和磁场.工频电场的计算是采用分段模拟电荷法计算出实际导线的模拟线电荷,然后根据静电场理论,分段计算每段导线在观察点的电场强度,然后采用叠加定理分段叠加每段导体在观察点的电场强度矢量和,求取瞬时最大的工频电场强度,工频磁场的计算在比奥—萨法定律的基础上建立了数值计算方法,这是一种应用叠加定理的分段估算方法,适用于周围没有金属物体时任意载流导体周围工频磁场的估算.为了评价高压输电线和变电站周围的工频电磁辐射水平,该文对国内外主要的工频电磁辐射标准做了介绍和总结.为了验证计算结果,该文还对一批测量数据进行了分析.该文对工频电磁场的干扰效应做了研究,对易受工频电磁场干扰的视频显示器(VDU)以及电视机做了敏感度的测量.同时还对照有关电磁兼容标准对测量结果进行了分析.该文最后对输电线和变电站周围的工频电磁辐射做了全面总结.

关键词：工频电场工频磁场模拟电荷法敏感度测量

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多连通区域到狭缝域的保角变换数值方法研究

多连通区域到狭缝域的保角变换数值方法研究

引用

作者：伍康昆明理工大学

学位级别：硕士

1851年,Riemann提出了著名的黎曼映射定理,揭示了扩展复平面内任意两个单连通区域之间存在的关系.经过不断地发展,现可将该关系理解为:任意边界不少于两点的单连通区域都与单位圆盘保角等价.也正是因为这层关系,许多定义在具有不规则边... 详细信息

1851年,Riemann提出了著名的黎曼映射定理,揭示了扩展复平面内任意两个单连通区域之间存在的关系.经过不断地发展,现可将该关系理解为:任意边界不少于两点的单连通区域都与单位圆盘保角等价.也正是因为这层关系,许多定义在具有不规则边界的单连通区域内的问题,得以变换到单位圆盘内进而解决.然而,求解满足特定条件的保角变换,作为经典的Dirichlet问题难以解决,甚至连黎曼映射定理的证明都持续困扰了数学界长达61年.经过前人不懈地努力,如今关于保角变换的许多问题都得以解决,并且我们可以关注到:映射为狭缝域的保角变换是解析函数和位势论中重要的基础理论,在解决场论问题的许多方法中都有它的身影.众所周知,由于变换类型的复杂性,保角变换函数只有在部分简单或特殊区域中有准确的解析表达式,在大多实际情况下解析表达式无法得到,这激发了许多学者前赴后继地投入到求解保角变换数值解的研究中.许多高效的方法也由此提出.但随着其他科学领域的发展,求解保角变换数值解的方法还存在许多不足和空白.例如:部分方法的理论还需完善、精度和计算速度还有提高的空间;给定具体地带狭缝的区域,需寻找其原像域的方法亟须得到发展.所以,针对目前求解保角变换数值解的方法存在的不足,本文主要工作如下:(1)介绍解析函数与保角变换的关系,以及目前求解保角变换数值解的两大主流方法:模拟电荷法和基于带广义Neumann核的边界积分方程法.(2)研究基于模拟电荷法将有界多连通区域分别映射为同心圆弧狭缝域、径向狭缝域和平行狭缝域的保角变换计算方法,并提出使用GMRES(m)(The Generalized Minimal Residual)算法求解该过程中产生的病态约束方程,达到提高保角映射函数精度的目的.(3)基于带广义Neumann核的边界积分方程法,提出计算任意给定的对数螺旋狭缝域的保角原像域的迭代法,得到以椭圆作为边界的保角原像域,并在原像域中模拟均匀流、螺旋点涡和点源等平面无旋流的绕流.

关键词：数值保角变换模拟电荷法边界积分方程 GMRES(m)法对数螺旋狭缝域多连通区域正则狭缝域

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500kV同塔双回输电线路电场及其影响因素的研究

500kV同塔双回输电线路电场及其影响因素的研究

引用

作者：于利佳上海工程技术大学

学位级别：硕士

当前,我国经济处于高速发展的阶段,对电力的需求呈现快速增长的趋势,电力系统正朝着大容量、大电流、大电网、高电压、远距离输电方向发展。超高压交流电网已然成为我国电网的主要网架,与此同时,日益密集的超高压输电线产生的电磁污染... 详细信息

当前,我国经济处于高速发展的阶段,对电力的需求呈现快速增长的趋势,电力系统正朝着大容量、大电流、大电网、高电压、远距离输电方向发展。超高压交流电网已然成为我国电网的主要网架,与此同时,日益密集的超高压输电线产生的电磁污染和对长时间居住在输电线附近居民身体健康的影响,均引发了社会各界的广泛关注。国家也加强了对基础建设环保标准的管控,为了评估输电线路对电磁环境的有关影响是否超标,必须对输电线路产生的电磁场进行计算。本文以500kV同塔双回输电线路为研究对象,通过仿真计算,对其周围的工频电场进行研究。输电线路的工频电场计算中,通常假设大地为平面,对于平坦的地区或平原地区,采用模拟电荷法结合镜像法,能够高效计算并分析;对于复杂地面情况由于受到问题的复杂性限制,无法使用镜像法,因此采用有限元法对复杂情况下的电场进行计算分析。本文主要工作如下:首先,对电磁场理论基本知识和数值计算方法进行详细的介绍及比较选取,采用MATLAB进行编写模拟电荷法的相应仿真程序。对影响同塔双回输电线路周围工频电场分布规律的内在因素进行分析与研究,其中包括导线对地高度、相间距离、子导线半径、分裂导线数和导线布置形式。其次,利用有限元仿真软件Ansoft Maxwell建立同塔双回输电线路实际工程模型进行仿真分析,对同塔双回输电线路下影响工频电场分布规律的外在因素进行分析与研究,其中包括复杂地势变化、建筑物结构变化对电场的影响规律;通过架设屏蔽线研究屏蔽线数量、位置的变化与屏蔽效果之间关系;同时对多目标电场环境,采用加权TOPSIS(逼近理想解排序)法分配各区域权重后计算归一化得分,分析架设屏蔽线合理位置的优化方案。最后,以500kV同塔双回输电线路电场为算例,建立基于BP神经网络的电场强度屏蔽效果预测模型,利用MATLAB对建立的BP神经网络电场强度预测模型进行模拟仿真,将部分已知的输电线路屏蔽线对地高度、水平位置和相对应的电场强度数据作为训练集,其它已知的屏蔽线对地高度、水平位置作为测试集数据进行预测,最终将预测结果与真实值进行对比分析,发现最大相对误差仅为0.6%,具有较好的预测效果,证明了本文建立的BP神经网络预测模型具有一定的准确性和可行性。

关键词：输电线路电场强度 MATLAB 模拟电荷法有限元法 BP神经网络

来源：评论

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输电杆塔架空光缆设计软件的研制

输电杆塔架空光缆设计软件的研制

引用

作者：袁俊杰华中科技大学

学位级别：硕士

改革开放以来,我国电力工业空前发展,已经建成了遍布全国城乡的输送电网络,如何充分利用这笔规模巨大的线路资源,一直是业界关注的重点。电力系统光纤通信工程正是在这种情况下提出的,通过在已有的输电线路的杆塔设施上架设全介质自承... 详细信息

改革开放以来,我国电力工业空前发展,已经建成了遍布全国城乡的输送电网络,如何充分利用这笔规模巨大的线路资源,一直是业界关注的重点。电力系统光纤通信工程正是在这种情况下提出的,通过在已有的输电线路的杆塔设施上架设全介质自承式光缆(ADSS),可以建成庞大的通信网络,创造巨大的经济和社会效益。近年来,在ADSS光缆线路设计和实际运行中遇到很多问题,主要表现在高电压环境对光缆造成的损伤以及加挂光缆导致杆塔结构的破坏,造成巨大的损失。为了让杆塔、输电线路、加挂的光缆安全共存,就需要研究力、电、磁等各种因素,对工程进行整体研究分析,研制开发出相应的软件系统,指导实际设计。本文基于系统集成的思想,在总结了国内外ADSS光缆工程研究和实践经验的基础上,提出了针对输电杆塔架空光缆项目的计算分析方案,并开发了一套辅助设计的软件。软件包含前、后处理和中心计算三部分,在数据库支持下,实现了建模、计算、结果分析等功能。软件开发的过程中使用了Visual Fortran、Visual C++、OpenGL、SQL Server等技术。在重点研究的计算部分,文中采用模拟电荷法进行了输电线路三维电磁场分析,准确计算了线路各截面的电磁场以及电位、场强沿ADSS光缆走向的分布;采用有限元方法,对加挂光缆的输电杆塔进行了结构分析,校核了各构件的力学状态。系统考虑了转角、舞动等复杂工况对电磁场和杆塔结构的影响,并实现了各计算模块的耦合。本文软件计算的结果以电磁场等值线、彩色云图和杆塔构件破坏图的形式显示在系统界面中,并提供了相应的数据说明。通过查看计算结果,能够辅助设计者在高电压环境中寻找合适的光缆挂点和路径,同时综合杆塔的受力情况,辅助构件加固设计。这可以很好的指导实际工程。

关键词：输电杆塔全介质自承式光缆模拟电荷法有限元法软件开发

来源：评论

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输电线路下工频电场可穿戴式测量关键技术研究

输电线路下工频电场可穿戴式测量关键技术研究

引用

作者：张远思昆明理工大学

学位级别：硕士

电力作业人员在进行现场作业时,常常需要攀爬、巡视等操作,因此,不方便携带大型、过重、高耗电的外置安全预警设备。那么,研制一款可穿戴、自适应不同工况、检测精度高的电场测量系统,对于输电线路的安全预警具有重大意义。安全操作规... 详细信息

电力作业人员在进行现场作业时,常常需要攀爬、巡视等操作,因此,不方便携带大型、过重、高耗电的外置安全预警设备。那么,研制一款可穿戴、自适应不同工况、检测精度高的电场测量系统,对于输电线路的安全预警具有重大意义。安全操作规定作业人员在进行电力作业时必须佩戴安全帽,采用能够内置于安全帽等可穿戴设备中的传感器,是未来电力作业安全预警的重要发展方向。本文中电力运维人员通过可穿戴智能预警头盔测量工频电场,根据测量的工频电场来估算预警距离。而输电线路下安全预警问题的技术关键是:可穿戴智能预警头盔能否准确测量空间电场。本文通过分析国内外的研究成果,以及在实验室团队研究的基础上进行输电线路下工频电场可穿戴式测量技术存在的问题进行了分析。经研究发现在引入可穿戴式装置时将会对原电场值造成衰减,而引入作业人员时将会使得检测的电场值增大,且不同的作业人员在佩戴可穿戴设备进入作业区域时会对空间电场产生不同的影响。在电力作业人员动态作业时会使得一维电场传感器的测量方向与电场线的夹角改变,对空间电场的检测造成不确定性。针对以上技术难点,本文展开以下几个方面的研究:(1)通过模拟电荷法计算输电线路下电场的分布规律,计算结果发现不同的电压等级以及三相电的排布方式均会影响电场分布。通过电场的分布趋势能够得出:不同作业人员的体型会对空间电场造成不同的影响。在第二章还介绍了一维平板式电场传感器的测量原理,为后续传感器的设计提供理论依据。(2)首先,针对穿戴智能预警头盔的作业人员,在均匀电场和非均匀电场中不同位置及不同电压等级下对电场畸变进行了仿真研究。然后,分析了传感器引起电场畸变的主要原因,对不同面积的感应单元引起的电场畸变进行了仿真分析并选择出最优的结构参数。最后,在不同电压等级下占位性的研究中发现:在“远场”中畸变电场呈线性变化,“近场”中畸变电场呈非线性变化;在第三章中还引入了畸变电场的增加因子用于电场畸变的校正以解决导体与绝缘体在输电线路下造成的畸变影响。(3)根据电力作业智能预警头盔的结构特点,设计了传感器的非正交布局和硬件检测电路。在此基础上提出了非正交布局下的多传感器信息融合方法,用于解决作业人员运动时不同姿态对电场测量的影响。(4)建立了实验室的检测平台,对电场传感器进行了标定。通过对比实验验证了自制传感器的可行性。通过研究智能预警头盔与人体对电场畸变的影响得到了畸变电场的增加因子大小,在智能预警头盔作用下会对原始电场造成衰减,衰减系数为0.7;在人体的引入下会引起原始电场的增大,其中110kV输电线路1.5米下,Narda的增加因子为1.35,非正交布局中传感器1的增加因子为2.4,传感器2的增加因子为11.1,传感器3的增加因子为3.3。经研究发现,特定场景下不同点电场的增加因子为一常数K,通过此参数可以解决静态作业下的电场畸变问题。在作业人员动态作业中,通过多电场传感器的信息融合用于解决了特定场景下的电场测量问题。本文通过不同电压等级下的理论计算与作业人员占位性的仿真分析,针对输电线路下工频电场可穿戴式测量中电场畸变的问题。发现了是由于佩戴智能预警头盔的作业人员,在输电线路下自身的边缘效应与动态作业造成的。本文提出了畸变电场的增加因子用于输电线路“远场”的畸变电场消除,在作业人员爬塔作业时,通过非正交布局传感器电场信息之间的融合,用于解决电场法向量夹角随运动变化的问题。

关键词：工频电场可穿戴模拟电荷法畸变电场非正交布局

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