基于上流有限元法的同走廊两回直流输电线路地面合成电场研究

论文摘要

两回直流线路同走廊架设可以提高单位走廊的电能传输能力,但在世界上尚无工程应用先例,我国锦屏-苏南与向家坝-上海两回±800kV直流线路在部分路段将存在同走廊临近平行架设的情形,研究该种线路地面合成电场的预测方法,可为其工程设计和电磁环境保护提供参考。本文研究了基于上流有限元法计算同走廊两回直流输电线路地面合成电场的方法；利用模拟线段试验获得了同走廊两回直流线路地面合成电场的分布规律,并对本文计算方法进行了验证；最后结合锦屏-苏南与向家坝-上海同走廊两回±800kV直流线路实际工程,通过计算,研究了两回线路接近距离、极导线高度、‘极间距、风速变化对同走廊两回直流输电线路地面合成电场影响的规律。（1）提出了一种基于上流有限元法的同走廊两回直流线路地面合成电场的计算方法。该方法可以考虑正负极导线起晕场强的差别、各极导线分裂型式、极导线高度、接近距离、极间距和布置方案的差别。（2）进行了两回直流同走廊模拟试验线段的地面合成电场试验。试验结果验证了计算方法的有效性。计算和试验结果都表明：不同的极导线布置方案不会显著影响该种线路地面最大合成电场的大小,但会影响其分布位置；同走廊两回直流线路地面最大合成电场的绝对值与其中一回直流线路单独运行时的差别不大。（3）结合实际工程,计算了锦屏-苏南与向家坝-上海两回±800kV直流同走廊线路在不同极导线布置方案和结构参数条件下的地面合成电场。结果表明：两回线路接近距离的增大不会显著影响不同极导线布置方案下地面最大合成电场的大小,但却会影响其分布位置；随着导线高度的增加,地面最大合成电场显著减小；极间距的变化不会显著影响各极导线布置方案下地面最大合成电场的分布位置和大小；随着风速的增大,地面最大合成电场显著减小且分布位置向顺风侧偏移；该种线路单极停运时基本不会显著影响其地面最大合成电场的大小。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 同走廊两回直流线路合成电场计算的上流有限元法
• 2.1 同走廊两回直流线路的极导线布置方案
• 2.2 约束方程和基本假设
• 2.3 上流有限元计算方法的实现
• 2.3.1 计算步骤
• 2.3.2 计算流程图
• 2.4 本章小结
• 第3章 模拟线段地面合成电场试验和计算方法验证
• 3.1 模拟试验线段和地面合成电场测试结果
• 3.1.1 模拟试验线段
• 3.1.2 地面合成电场测试结果
• 3.2 计算方法验证
• 3.2.1 忽略正负极导线起晕场强的差别
• 3.2.2 考虑正负极导线起晕场强的差别
• 3.3 本章小结
• 第4章 同走廊两回±800kV直流线路的地面合成电场计算
• 4.1 同走廊两回±800kV直流线路的相关参数
• 4.2 分裂导线的等效原理
• 4.3 上流有限元法和基于Deutsch假设方法的计算结果对比
• 4.4 同走廊两回±800kV直流线路地面合成电场影响因素分析
• 4.4.1 接近距离对同走廊两回直流线路地面合成电场的影响
• 4.4.2 极导线高度对同走廊两回直流线路地面合成电场的影响
• 4.4.3 极间距对同走廊两回直流线路地面合成电场的影响
• 4.4.4 风对同走廊两回直流线路地面合成电场的影响
• 4.5 同走廊两回直流线路单极停运工况下的地面合成电场计算
• 4.5.1 极导线按"-+-+"方案布置时单极停运工况下的地面合成电场计算
• 4.5.2 极导线按"-++-"方案布置时单极停运工况下的地面合成电场计算
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 攻读硕士学位期间参与的科研工作