[发明专利]一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法

说明书

本发明提供了一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法，首先获取导线表面最大场强E_max、分裂导线数n、子导线直径d，利用微元法将导线分成若干微小线段，推导出微小线段声压的计算公式，进而推导出观测点处产生的可听噪声的总声压公式及声压级公式，根据可听噪声的声压级公式对点声源与观测点的夹角沿导线积分，通过求和得到一个档距内单根导线的声压级分布，通过叠加三条线路得到可听噪声三维分布情况。本发明提供的交流输电线路可听噪声三维分布计算方法，考虑了导线弧垂的影响，计算得到的可听噪声比二维预测方法更准确，可以获得精确的输电走廊区域可听噪声分布情况，为输电线路设计提供理论依据和技术支撑。

技术领域

本发明涉及输电线路噪声预测技术领域，特别是涉及一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法。

背景技术

高压输电线路电晕放电引发了一系列电磁环境问题：工频电场、工频磁场、无线电干扰以及可听噪声。随着社会的持续发展，人民生活水平不断提高，人们对周围居住环境的要求也愈加提高，输电线路电磁环境问题受到社会各界的广泛关注。相对于其他三个电磁环境问题而言，可听噪声是生活在高压输电线路周边的居民最直观感受到的，容易造成心理与生理上的不适，且是民众对电网投诉的主要问题来源。

目前，我国已有的可听噪声计算预测公式都是假定导线长度远大于导线到被测点距离，适用于二维情况下的无限长直导线可听噪声计算，随着超、特高压交流工程的大力建设，可听噪声水平已成为限制超、特高压交流输电线路建设的重要因素之一，继续利用二维预测方法来计算可听噪声，而未考虑导线弧垂、导线有限长特性的影响，使得预测值与实际值存在一定的差异性，

由于不准确的可听噪声预测会导致某些工程可听噪声限值设计偏严，从而导致整个工程投资的大幅度增加，或者某些工程可听噪声设计偏松，使得工程投入运行后发生超标现象。因此，应该考虑导线弧垂影响的三维情况下可听噪声，急需设计一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法，考虑了导线弧垂的影响，计算得到的可听噪声比二维预测方法更准确，可以获得精确的输电走廊区域可听噪声分布情况，为输电线路设计提供理论依据和技术支撑。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种交流输电线路可听噪声三维分布计算方法，包括如下步骤：

步骤1：获取导线表面最大场强E_max、分裂导线数n、子导线直径d；

步骤2：将导线通过微元法分成若干个微小线段，根据步骤1中所得到的参数，推导出微小线段的声压公式，通过微小线段的声压公式推导出观测点处产生的可听噪声的总声压公式及声压级公式；

步骤3：根据步骤2中推导出的可听噪声的声压级公式，从档距始端开始，对点声源与观测点处的夹角沿导线积分，通过求和得到一个档距内单根导线的声压级，叠加三条线路的声压级得到可听噪声。

可选的，通过模拟电荷法或有限元法计算获取步骤1中所述的导线表面最大场强E_max。

可选的，步骤2中，所述根据步骤1中所得到的参数，推导出微小线段的声压公式，具体为：

将有限长导线通过微元法分成若干个微小线段dx，将微小线段dx看做一个点声源，假定导线上的导线电荷密度τ相等，得到在距离点声源r处的声强I为：

根据声压和声强的关系得到在距离点声源r处的声压为：