[发明专利]一种高压直流换流站电磁辐射干扰的评估方法与装置

说明书

本发明公开了一种高压直流换流站电磁辐射干扰的评估方法与装置，包括：根据土壤导电参数对预设的模型进行设置，得到考虑大地因素的偶极子辐射计算模型；其中，所述土壤导电参数为土壤区域电导率与土壤区域介电常数；采用所述考虑大地因素的偶极子辐射计算模型对电磁辐射衰减特性进行仿真计算，确定无线电干扰限值及其对应的防护范围，采用考虑大地因素的偶极子辐射计算模型，能有效解决现有技术中由于自由空间偶极子模型未考虑大地对辐射衰减的影响对推算电磁辐射干扰及其防护范围上造成误差的问题，能有效减小换流站电磁辐射干扰的影响，以及为研究电磁辐射衰减特性的计算提供了一种有效的方法。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种高压直流换流站电磁辐射干扰的评估方法与装置。

背景技术

随着大功率电力电子器件的发展及灵活的控制能力，直流输电技术被广泛应用于远距离大容量送电及新能源接入。由于晶闸管器件的快速开断特性，高压直流换流站电磁辐射特性及限值要求较以往交流输电有明显的不同。

直流换流站电磁辐射频率范围较交流变电站更宽。交流高压电力设备或设施的电磁辐射干扰主要来自于电晕。现有技术较为完整的覆盖了该方面的研究，尤其是IEC电磁兼容委员会发布的CISPR 18系列标准。该系列标准系统的提出了变电站周围电磁场的限值要求及测量程序，根据交流设备或线路电晕产生电磁辐射的频谱特性，采用0.5MHz作为参考频率以衡量无线电干扰水平。对于高压换流站，由于大功率换流器的导通特性，以单一频率点对无线电干扰进行评估是不够的，需要对可能受影响的整个频率范围(通常为0.15MHz～30MHz)进行扫描。

电磁辐射的距离衰减特性是确定辐射限值及保护范围的重要前提。电磁干扰限值一般由具体限值和测量距离两部分组成。当无线电接收器位置处的干扰限值被明确定义时，根据测量位置处的具体限值，通过电磁辐射随距离的变化关系以确定防护距离，防护距离处的无线电接收器可能受到的干扰水平需满足接收器许用要求。因此，对不同类型辐射源产生的电磁辐射的距离衰减特性进行研究具有重要的意义。目前，通常采用两种简单的模型预测电磁辐射衰减特性：双光束模型(two-beam model)和自由空间偶极子模型。

其中，双光束模型基于点源远场辐射特征，将大地视为镜像反射平面，通过光学几何法计算关心位置处的辐射功率。该方法的缺点在于仅考虑了固定空间位置电荷量变化产生的电磁辐射，忽略了电荷空间移动即电流的影响。

自由空间偶极子模型基于现实中任意辐射源都可在数学上抽象为有限量偶极子的空间分布组合这一前提。自由空间偶极子模型的缺点在于未考虑大地对辐射衰减的影响，导致电磁辐射干扰及其防护范围上产生误差。

发明内容

本发明实施例提供一种高压直流换流站电磁辐射干扰的评估方法与装置，能有效解决现有技术中由于自由空间偶极子模型未考虑大地对辐射衰减的影响对电磁辐射干扰及其防护范围上造成误差的问题，能有效减小换流站电磁辐射干扰的影响。

本发明一实施例提供一种高压直流换流站电磁辐射干扰的评估方法，包括：

根据土壤导电参数对预设的模型进行设置，得到考虑大地因素的偶极子辐射计算模型；其中，所述土壤导电参数为土壤区域电导率与土壤区域介电常数；

采用所述考虑大地因素的偶极子辐射计算模型对电磁辐射衰减特性进行仿真计算，确定无线电干扰限值及其对应的防护范围。

作为上述方案的改进，所述根据土壤导电参数对预设的模型进行设置，得到考虑大地因素的偶极子辐射计算模型，具体为：

根据以下公式得到考虑大地因素的偶极子辐射计算模型：