高压交流及交直流并行电路电磁环境研究.docxVIP

对特高压直流输电线路电磁环境数据的分析Zhanqing Yu*, Yin Fu*, Rong Zeng*, Feng Tian*, Min Li?, Lei Liu?, Ruihai Li?, Zhiye Gao**State Key Lab of Power Systems, Dept. of Electrical Engineering, Tsinghua University,Beijing100084,China,yzq@tsinghua.edu.cn?Electric Power Research Institute, China Southern Power Grid, Guangzhou 510000, China关键词：电磁环境，数据清洗，数据分析摘要电磁环境（EME）是特高压直流输电工程中的一个关键问题。我们应该清楚的了解电磁环境数据分析方法和线路配置、电压应用和气候参数的影响。本文介绍监控量测在特高压技术国家重点实验室的电磁环境参数的平台。由于测试环境中发生突发干扰，数据表中总是存在异常值。为此，本文提出了更好的电磁环境数据清理方法.随着新数据库的建立，我们对该模型的异方差和多重共线性的数据进行了分析。变量对数据的影响，包括线配置与气候参数，我们用套索算法分析和交叉验证方法进行选择。1引言特高压直流（直流）输电技术在中国电力建设项目中扮演着重要作用。由电晕放电接近导体表面引起的电磁辐射是其中一个重要的设计因素。实际上电磁辐射是几个可以干扰通信网络，扰乱我们的日常生活，影响人类健康，造成能源的浪费的物理量总称，包含无线电干扰（RI）、噪声（AN），产生的电场（ES），离子电流密度（JS）和电晕放电（CL）。从上世纪70年代以来，许多国家如美国和加拿大对高压直流输电线路的电磁环境都进行了实验研究，并提出了许多种计算AN, RI, CL的经验公式，然而，这些研究大多是在较低电压水平和海拔高度下进行的[ 2 ]。随着电压水平的增加，电晕放电将更加明显。由于电晕放电，电磁辐射超高压直流输电将不如高压直流输电线路效果好。特高压直流输电线路在中国的另一个特点是大多在高海拔地区的分布。随着增加高度，线路所处的物理环境会发生很大的变化，列如温度，这也导致了电磁辐射发生很大的改变。由于上述原因，特高压直流试验线建立在海拔约2100m的特高压技术国家工程实验室（昆明），在这里不仅可以获得可靠的电磁参数，并且也能测量准确的气象参数。根据研究结果，我们专注于原始数据的分析。本文包括数据分析的一般处理进程，比如利用包含数据预处理异常检测与数据特征分析的无线电干扰。2试验装置2.1测试现场和测试程序测试线路包含4座塔、总长800m，是由3段6*LGJ-630/45型线路组成，如图1所示。两塔中间段的长度是410m，另外两段两侧是195m。标准的导线高度为18m，极间距22m，束距离0.45。线路的终端是开放的[ 4 ]。所有的电磁环境参数都是在垂直于线路的预定位置逐点测量的。每一点的数据应多测几次，结果用平均值表示，同样测量最大和最小误差[ 6 ]。同时在试验场安装气象站，记录实际天气情况。用于测量现场设备如图所示。2.2原始数据库原始数据字段包含电磁环境参数的结果和它记录的时间。天气条件相结合在同一领域的时间。在测试期间，行配置改变时发现对电磁辐射的影响参数.所以还有什么别的数据字段是行配置，并包含导体高度范围从16M到2200万美元，极间距范围为18M到24m和束测距35厘米至50mm。一个结束数据字段是设备的位置，因为有几个记录设备的电磁辐射参数的横向分布。这个原始数据字段如表1所示。时间EME数据配置线位置3异常值检测3.1基于空间距离的异常值检测由于测试领域存在大量随机影响因素，原始数据库中包含了一些不良数据。这些糟糕的数据总是显示为在电磁辐射数据的散点图异常。因此，基于空间距离的离群点检测方法是可用于处理电磁辐射数据。离群值可以由局部离群因子决定，它被定义为方程1 [ 1 ]：的意义是数据p和其最邻近的k之间的距离，的意义是所有的两个最近的数据p之间的距离。使用这个定义，传统的异常点检测方法被描述为过程：（a）将数据库的每一列转换为一个规范化的标准规模；（b）计算所有参数k下的局部离群点；（c）排序局部离群因子的结果；（d）在参数n下找到最可能的离群值。实际上还有两个我们应该提供给算法的参数，它们取决于整个的数据库。而且我们不能保证离群值因为天气的原因是否正常，因为一些数据可能实际上记录在极端天气，所以我们有可能发现最糟糕的数据。为了提供参数k作为整个数据库的大小和大小的为所有数据百分之5的参数n，这表明我们要找到可能的5%不正常数据，结果图5显示~。考虑到电磁辐射数据如果是数据库中比气象参数还大的值，则可能是一个异常值，我