[发明专利]一种优化超/特高压输电线路电磁环境的结构设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及超/特高压输电线路设计技术领域和电磁环境保护领域、特别是涉及一种优化超/特高压输电线路电磁环境的结构设计方法。

背景技术

近年来，为了满足国民经济和社会发展对电力的需求，我国电网规模迅猛扩大，输电电压等级也进一步提高。“十二五”期间，特高压作为坚强智能电网的骨干网架将进入全面建设高峰。电网的大规模建设，有效缓解了我国电力供需的紧张状况，但另一方面却导致输电线路周边环境电磁场恶化。有研究表明，高压输电线路所产生的工频电场和磁场对人体具有潜在的健康威胁。近三十年来，国际上关于工频电场和磁场长期生物效应的研究一直非常热烈。尽管所得研究结论存在很大的非一致性，但是这一系列研究经媒体报道，给公众造成了巨大的心理压力，产生了对高压输电线路电磁污染的担忧和恐惧。来自公众的阻力使得变电站、输电线路走廊的选址困难，建设成本提高。输电电压等级发展到特高压阶段，电磁环境问题已成为影响电网发展的主要制约因素。

当前，我国高度重视和积极推动以人为本、全面协调可持续的科学发展，明确提出了建设生态文明的重大战略任务，强调要坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持走可持续发展道路。因此，特别提出了关于高压输电线路的电磁环保安全标准。我国超/特高压输电线路电磁环境控制标准主要执行依据是HJ/T24-1998《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》。《规范》推荐居民区输电线下离地1.5m处的工频电场限值为4kV/m，工频磁场限值为100μT。我国新建的电力设施都要求电磁环保标准，只有验收合格后，方能正式投入运行。电、磁场限值成为决定输电线路结构、影响建设成本的主要因素。

目前国内外已有较多文献关注超/特高压输电线路的电磁环境问题。分别提出了输电线路工频电场、工频磁场计算的数学模型，分析了杆塔高度、相导线结构布置、导线分裂形式等因素对电场、磁场强度和分布特征的影响，结论是优化输电线路结构设计，可有效控制和削弱环境电磁场。但是，现有文献大多采用的分析方法是针对某一特定线路，在一定范围内改变线路结构参数，得到电场或者磁场的变化规律，以此得出结论，并没有提出真正意义上的、普遍适用于各种类型线路的结构优化设计算法。此外，对于某一线路结构，线下电场、磁场强度最大值出现的位置不一定相同，上述影响因素对于两类场值的影响规律也不尽相同、甚至作用效果相反。因此，有必要研究一种线路结构设计优化算法，从整体对输电线下工频电场、磁场进行控制。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一套完整的理论算法，在满足线路绝缘条件的前提下，搜寻使线下工频电磁环境最优的线路结构布置，从而优化超/特高压输电线路结构设计。本发明的技术方案如下：

一种优化超/特高压输电线路电磁环境的结构设计方法，其包括以下步骤：

101、获取超/特高压输电线分裂导线数n1、分裂子导线半径r及分裂圆半径R，并根据公式计算得出每相导线的等效半径R_i；