[发明专利]一种可听噪声的间接检测方法

说明书

本发明公开了一种可听噪声的间接检测方法，包括以下步骤：测量获得电晕电流的时域波形数据；对步骤S1中测得的电晕电流的时域波形数据进行降噪处理，获得降噪后的电晕电流的时域数据；求取电晕电流的1/3倍频程谱数据；计算输电导线的最大表面标称场强E；根据电晕电流的1/3倍频程谱与可听噪声的1/3倍频程声压级的相关性模型,计算获得可听噪声的1/3倍频程谱；计算获得可听噪声的A声级的间接检测值。本方法具有在户外复杂环境下可听噪声测量精确度高的优点。同时，本方法既适用于实际输电线路又适用于大型户外电晕笼。

技术领域

本申请涉及特高压输电线路中电磁环境测量技术领域，具体涉及一种在特高压直流输电线路的电磁环境监测中，用于获取可听噪声1/3倍频程谱及A声级的间接测量方法。

背景技术

特高压输电在远距离、大容量输电方面具有无可比拟的优势，其不仅是传统意义上的电能输送载体，还能与互联网、物联网、智能移动终端等相融合，目前在世界范围内得到了广泛的应用。然而，特高压直流输电线路的电磁环境问题是其设计、建设和运行必须考虑的重大技术问题。当电压等级升高到一定值时，导线表面会由于空气游离而发生电晕放电现象，从而产生电晕电流、可听噪声和无线电干扰等一系列电晕效应。其中，可听噪声会给周围居民的健康和生活带来严重不利影响。由于环保部门和广大民众的密切关注，可听噪声已成为高压输电导线选型、杆塔结构设计的主导因素。因此，为了获得不同条件下可听噪声的特性，实现输电线路的优化设计，满足环保要求，对输电线路的可听噪声进行长期检测至关重要。

目前，输电线路的可听噪声主要为通过直接检测法获取，即，通过专用设备直接测量可听噪声的声压，来获取其声级和频谱。因此，该方法的测量值为包含背景环境噪声在内的一个综合值。这种方法的优点是便捷，且在安静环境下测量结果准确。但在户外复杂环境下，这种方法却存在检测结果易受背景噪声影响、难以获得较为准确测量值的瓶颈问题。虽然IEEE和国家标准给出了背景噪声的修正方法，但该方法仅适用于背景噪声变化不大，且可听噪声至少比背景噪声大3dB的情况。因此，难以满足不同背景环境下电晕可听噪声准确测量的需要。

为解决这一问题，英国国家电网设计了一种无回声隔音室，用于对输电导线可听噪声的实验室检测与评估。华北电力大学为了减小室内直流源噪声对可听噪声检测结果的影响，采用吸音海绵材料或声屏蔽箱对直流源进行了屏蔽。但上述这些方法的原理皆为减少背景噪声的量值，它们虽在室内检测时取得了很好的效果，但并不适用于户外干扰噪声不可控的情况。

从剔除背景干扰噪声的角度，中国科学院则提出了一种用于去除背景噪声的语音增强法。该方法利用在已知背景噪声特点的条件下，通过估计背景噪声随时间的变化，实现实时背景噪声的去除。随后，华北电力大学将语音增强法引入室内电晕可听噪声的检测中。由于在室内进行可听噪声的检测时，背景噪声源主要由高压直流电源产生，易于估计，因而达到了较好的去噪效果。但在户外检测时，由于背景噪声可能包含多种突发性干扰噪声，难以预知，因此上述方法对于户外可听噪声的降噪效果不佳。

为尝试解决户外背景噪声的影响，波兰矿业冶金大学提出了一种可听噪声的连续监测系统。该系统在检测电晕可听噪声的同时，同步监测背景环境的天气情况，通过人工神经网络对检测到的可听噪声数据进行分类，并依据分类结果将雨、大风等背景噪音较大情况下的检测值去除。但其本质仍为保留安静环境下测得的可听噪声数据，并未真正解决嘈杂背景环境下可听噪声的准确检测问题。另外,专利“一种由电晕电流数据获得可听噪声的方法”，首次提出了一种间接检测可听噪声的方法，但该方法仅能获取可听噪声的A声级，而无法获得可听噪声的频谱信息。因此需要一种对可听噪声测量的新方法。

发明内容