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基于ARIMA和指数平滑法的直流输电线路地面合成电场实测离群值的判别

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高电压技术 2023年第5期49卷 2161-2170页

作者：谢辉春倪园张建功王延召张业茂干喆渊电网环境保护国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 武汉430074

直流输电线路地面合成电场是公众广泛关注的环境影响因子之一。合成电场极易受环境条件影响,实测结果波动较大,往往出现可疑异常值(离群值)。目前合成电场理论模型尚无法全面考虑环境影响,难以准确判别离群值。对此,从时间序列分析的角... 详细信息

直流输电线路地面合成电场是公众广泛关注的环境影响因子之一。合成电场极易受环境条件影响,实测结果波动较大,往往出现可疑异常值(离群值)。目前合成电场理论模型尚无法全面考虑环境影响,难以准确判别离群值。对此,从时间序列分析的角度,提出了基于自回归差分移动平均模型(auto regressive integrated moving average, ARIMA)和指数平滑法(exponential smoothing method, ETS)的离群值判别方法。经算例分析表明,该方法预测的均方根误差(root mean square error, RMSE)仅为1 kV/m左右,能全部判别算例中12处离群值,而经典数理统计方法仅能判别3处离群值。该方法可以有效处理相对平稳、具有固定趋势以及缓慢大幅波动等特征的数据序列,尤其是数据序列中有突然增大的非极端值离群值的情况。该方法比经典数理统计方法更适于判别合成电场实测结果的离群值。

关键词：直流输电线路合成电场时间序列离群值 ARIMA 指数平滑法

考虑合成电场影响的换流站直流场巡检机器人路径优化

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高压电器 2023年第5期59卷 178-184,192页

作者：普子恒陈志刚史星涛王子鸣杨振东陈建宝万泉吴田三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 湖北省输电线路工程技术研究中心湖北宜昌443002 国网湖北省电力有限公司直流公司湖北宜昌443002

换流站直流场内智能巡检机器人在场强较大区域中运行时出现过通讯中断、失控偏移等问题。为分析考虑离子流的合成电场对智能巡检机器人的影响,文中首先建立直流场三维模型,对不同运行工况下直流场区域的空间标称电场进行仿真分析;然后... 详细信息

换流站直流场内智能巡检机器人在场强较大区域中运行时出现过通讯中断、失控偏移等问题。为分析考虑离子流的合成电场对智能巡检机器人的影响,文中首先建立直流场三维模型,对不同运行工况下直流场区域的空间标称电场进行仿真分析;然后对直流场不同区域选取多个测量点进行合成电场实测,结合多点实测数据对仿真结果进行差分修正。最后根据修正后的空间电场数值,优化机器人的巡检路径,避开高场强区域。结果表明,巡检机器人在优化后的巡检路径上巡检,可以避开场强超过阈值的地方,降低了受干扰风险,提高了巡检的可靠性。

关键词：换流站直流场离子流合成电场数据修正路径优化

高压直流输电换流站作业环境合成电场强度分析

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环境与职业医学 2023年第8期40卷 931-935页

作者：徐国勇刘磊李健晖青椒李斌厉天威卢锐钦史宏林欣琪张丹英肖斌广东省职业病防治院物理因素监测所/广东省职业病防治重点实验室广东广州510300 南方电网科学研究院有限责任公司/直流输电技术国家重点实验室广东广州510670 北京森馥科技股份有限公司北京102209 仁寿县人民医院公共卫生科四川眉山620500

[背景]高压直流输电线路的换流站会产生特殊的合成电场,目前较少从职业卫生角度对换流站内作业环境的合成电场进行调查。[目的]了解换流站作业环境合成电场强度现状。[方法]采用立意抽样方法,用已校准的HDEM-1直流合成场强检测系统,依据... 详细信息

[背景]高压直流输电线路的换流站会产生特殊的合成电场,目前较少从职业卫生角度对换流站内作业环境的合成电场进行调查。[目的]了解换流站作业环境合成电场强度现状。[方法]采用立意抽样方法,用已校准的HDEM-1直流合成场强检测系统,依据DL/T 1089—2008《直流换流站与线路合成场强、离子流密度测量方法》对东南地区和西南地区6条直流线路12个换流站合成电场进行检测,依据DL/T 275—2012《±800 kV特高压直流换流站电磁环境限值》、美国工业卫生师协会(ACGIH)和国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)推荐的职业接触限值进行评价。[结果]本次共检测615个测点的合成电场强度,测量值为0.05~37.05 kV·m^(−1),M值为10.45 kV·m^(−1)。其中39个(占6.3%)测点合成电场≥25 kV·m^(−1),超过ACGIH和ICNIRP的标准,12个(占2.0%)测点合成电场≥30 kV·m^(−1),超过DL/T 275—2012的限值。中性极区域分别与正极区域、负极区域合成电场强度结果及≥25 kV·m^(−1)的超标率比较,差异均有统计学意义(P合成电场≥30 kV·m^(−1)的率高于正极区域(P合成电场强度结果各进行比较,差异均无统计学意义(P>0.05);不同电压等级、不同海拔高度换流站合成电场≥25 kV·m^(−1)和≥30 kV·m^(−1)的率分别比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。[结论]换流站部分作业环境合成电场超过标准,作业人员可能短时接触较高强度的合成电场。

关键词：高压直流输电换流站作业环境职业接触合成电场

基于Stacking算法的特高压直流输电线路合成电场预测方法研究

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电工电能新技术 2023年第6期42卷 88-96页

作者：李振华吴慕聪程紫熠姚为方谢辉春梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室(三峡大学) 湖北宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230601 中国电力科学研究院有限公司武汉分院湖北武汉430074

特高压输电线路是我国电网重要的组成部分,周围电磁环境复杂多变,地面合成电场是特高压输电线路主要电磁环境指标之一,进行准确预测和长期监测对电网安全运行具有重要意义。本文对宁东-浙江±800 kV特高压直流输电工程(灵绍线)进行了合... 详细信息

特高压输电线路是我国电网重要的组成部分,周围电磁环境复杂多变,地面合成电场是特高压输电线路主要电磁环境指标之一,进行准确预测和长期监测对电网安全运行具有重要意义。本文对宁东-浙江±800 kV特高压直流输电工程(灵绍线)进行了合成电场数据采集,将测量得到的合成电场数据进行了异常值分析及处理,通过实际算例表明:局部离群因子(LOF)异常值剔除算法差值平均值小,优于基于密度的有噪声的应用空间聚类(DBSCAN)和孤立森林剔除算法;使用Stacking算法及多种算法基于两组不同数据对合成电场进行预测,预测结果显示Stacking算法预测精度均优于多种同类预测算法;与传统有限元法预测合成电场进行对比,结果显示该预测方法可有效进行特高压直流输电线路地面合成电场预测、有效监测合成电场、及时发现隐患,保证输电线路安全稳定运行。

关键词：有效数据直流输电线路 800 kV特高压合成电场 LOF算法 Stacking算法

传输线子导线半径对特高压直流输电线路电场的影响分析

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电子技术（上海） 2024年第2期53卷 90-91页

作者：周峻全兰州交通大学甘肃730070

阐述特高直流输电线路电场的计算方法,探究直流输电线路子导线半径对地面合成电场和离子流密度的影响。在特高压输电工程建立过程中,可以通过改变子导线半径从而改变输电线路电磁环境。

关键词：特高压直流输电合成电场离子流密度

特高压直流输电线路合成电场的天气影响因素及预测模型

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科学技术与工程 2023年第9期23卷 3769-3778页

作者：魏寅孔李振华李振兴徐艳春邱立许修齐三峡大学电气与新能源学院宜昌443002

特高压直流输电线路电离周围空气产生的离子和线路电场叠加形成合成电场,并在环境因素的作用下使得地面的合成场强发生变化。研究了天气因素对地面合成场强的影响,并提出了基于天气因素的电场预测模型。利用高压直流电场测量装置测量地... 详细信息

特高压直流输电线路电离周围空气产生的离子和线路电场叠加形成合成电场,并在环境因素的作用下使得地面的合成场强发生变化。研究了天气因素对地面合成场强的影响,并提出了基于天气因素的电场预测模型。利用高压直流电场测量装置测量地面合成电场值及环境监测系统所测的天气参数,分析了风速、湿度、气压、温度、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0)与场强的相关性。利用基于树形结构Parzen估计器(tree-structured Parzen estimator,TPE)优化的CatBoost建立地面场强在天气因素下的预测模型,并基于所测数据进行模型的训练和预测。结果表明:天气因素对场强的影响权重由高到低为湿度、风速、气压、温度、PM_(1.0)、PM_(2.5)、PM_(10)。通过特征排序选取前5个特征和所有特征预测所得到的均方根误差分别为0.83 kV/m和0.85 kV/m,实现了相对准确的预测。研究结果可为特高压直流输电工程环境评估提供有用的合成电场分析方法。

关键词：特高压直流输电线路合成电场天气因素 TPE优化 CatBoost 预测模型

基于BPA法计算特高压直流输电线路合成电场

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水电能源科学 2023年第5期41卷 194-198页

作者：邹岸新王守刚杨滔李永明刘岩国网重庆市电力公司超高压分公司重庆400039 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044

为研究特高压直流输电线路地面附近的离子流场问题,应用BPA法求解双极直流输电线路离子流场,结合逐次镜像法计算的标称电场,进而求得合成电场,并利用该方法计算了±800 kV直流输电线路的离子流场与合成电场问题,分析了导线对地高度、极... 详细信息

为研究特高压直流输电线路地面附近的离子流场问题,应用BPA法求解双极直流输电线路离子流场,结合逐次镜像法计算的标称电场,进而求得合成电场,并利用该方法计算了±800 kV直流输电线路的离子流场与合成电场问题,分析了导线对地高度、极间距、子导线半径对特高压直流输电线路合成电场的影响。此外,还对比了求解合成电场强度的电场线法。结果表明,BPA法求解离子流场准确有效,且计算效率大大提高;提高导线架设高度和增加分裂子导线半径均可改善地面附近电磁环境,而减小导线极间距能够降低地面附近的合成电场强度,但效果不明显。

关键词： BPA法特高压直流输电合成电场对地高度极间距分裂子导线半径

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直流输电线路三维合成电场计算的有限元方法

电工技术学报 2011年第4期26卷 153-160页

作者：甄永赞崔翔罗兆楠卢铁兵陆家榆杨勇刘元庆韩辉鞠勇华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 中国电力科学研究院北京100085

详细计算直流输电线路下方人员活动及线下存在建筑物的合成电场分布时,迫切需要进行三维离子流场计算。提出一种可计算双极三维离子流场的数值计算方法——三维上流有限元法。该方法首先应用于同轴圆柱、同心球壳的离子流场算例,计算结... 详细信息

详细计算直流输电线路下方人员活动及线下存在建筑物的合成电场分布时,迫切需要进行三维离子流场计算。提出一种可计算双极三维离子流场的数值计算方法——三维上流有限元法。该方法首先应用于同轴圆柱、同心球壳的离子流场算例,计算结果与解析解吻合得很好。然后将其应用于直流输电线下存在建筑物情况下的合成电场计算,模拟实验结果证明了算法的有效性,同时计算过程表明该算法具有良好的收敛性。该方法亦适用于其他领域类似问题的计算。

关键词：直流输电三维合成电场有限元

两回高压直流输电线路交叉跨越时地面合成电场计算

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电工技术学报 2017年第2期32卷 77-84页

作者：王东来卢铁兵崔翔李学宝马文祚新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

高压直流输电线路交叉跨越是我国特高压技术发展中可能出现的新问题。为了建设满足电磁环境要求的直流输电工程,应当研究相应的合成电场预测方法。由于两回直流线路相互影响,交叉跨越区域内合成电场呈复杂的三维分布。本文提出一种两回... 详细信息

高压直流输电线路交叉跨越是我国特高压技术发展中可能出现的新问题。为了建设满足电磁环境要求的直流输电工程,应当研究相应的合成电场预测方法。由于两回直流线路相互影响,交叉跨越区域内合成电场呈复杂的三维分布。本文提出一种两回直流线路交叉跨越时地面合成电场的计算方法,该方法基于三维通量线法,采用模拟电荷法计算标称电场,利用Deutsch假设计算合成电场。通过在实验室内搭建直流导线交叉跨越试验平台,对计算方法进行验证。基于该方法,对±800k V线路跨越±500k V线路时地面合成电场的分布进行研究。与一回±500k V线路单独存在相比,±800k V线路以90°跨越±500k V线路时,地面合成电场峰值基本不变,但分布规律更为复杂。

关键词：高压直流输电电晕放电合成电场交叉跨越 Deutsch假设