超高壓直流輸電無線電干擾問題的探討

張思國

摘要：目前，我國電網覆蓋范圍不斷擴大，超高壓直流輸電線路作為電力系統的重要組成，對電力各方面服務工作有著較大影響。文章主要對超高壓直流輸電無線電干擾問題進行分析，并探討相應的預防措施。

關鍵詞：超高壓;直流輸電;無線電;干擾問題

引言

目前，輸電走廊日趨緊缺，在浙江、河南、上海、四川等地已出現了交直流線路并行架設的情況。交直流并行線路由于耦合效應，導線表面電場發生變化，因而產生的無線電干擾狀況與單獨線路有所不同。在工作中還應該重點分析交直流線路橫向斷面的無線電干擾分布規律，為交直流并行線路的無線電干擾實測與分析奠定了基礎。

1超高壓直流輸電系統的組成原理

超高壓直流輸電系統由發電站供給交流電，經過升壓整流成直流電后通過導線送達目的地，然后將直流逆變成交流后而進入電網，兩地之間可相互輸送。一般超高壓輸變電系統由兩個換流站和一對直流線路組成，中間根據需要還設有開關站。換流站直流側接輸電線路，其交流側接交流線路。換流站內有由一個或者多個換流橋串聯和并聯組成的換流器，它的功能是實現交直流的轉換，交流轉換成直流稱為整流，直流變換成交流稱為逆變。

2超高壓直流輸電無線電干擾問題

在大雨天氣中超高壓交流輸電線路，其進行平行架設期間所產生的無線電干擾情況，特性研究需要以大雨天氣、晴朗天氣對比的方式實現，轉換不同天氣下無線電干擾情況，發現其中的關系變化，并且對其干擾水平加以分析。好天氣、大雨天氣無線電干擾轉換關系轉換操作為：RRI晴朗=RRI大雨-20。計算公式中，晴朗天氣情況下平行架設的無線電干擾場強為RRI晴朗，大雨情況下的平行架設無線電干擾場強為RRI大雨。根據輸電線路平行架設的對地相對高度分別為14m、13m，轉換平行架設的輸電線路兩者關系，調整線路間距，記錄這期間無線電干擾場強變化，總結其中的規律，計算場強變化結果。根據變化規律記錄可以發現，在平行架設的輸電線路間距變化中，間距增大線路外側無線電場強不會出現明顯變化。但是如果線路間距不斷縮小，則外側無線電場強逐漸增大，兩者為反比例關系。平行架設的間距距離逐漸靠近，輸電線路不斷增加，則平行架設區域的中部位置場強出現減弱，甚至出現場強疊加現象。從中可以發現，高壓交流輸電線路平行架設的無線電干擾特性中，場強受到平行架設間距變化的影響。在單回塔型條件下，電壓為500kV，平行架設的無線電干擾變化，受到導線對地高度的影響，水平距離相同條件下，無線電干擾分布因為導線對地高度的變化出現非常大的波動，對地距離減小，則無線電干擾場強數值增加，相反對地高度增大，則無線電干擾場強數值減小，這也是影響無線電干擾特性的重要因素。當然場強數值減小會影響到無線電干擾速度逐漸變緩。以線路間距條件相同情況下對比無線電干擾場強與對地高度關系，必須根據輸電線路平行架設具體條件為前提，還要認識到平行架設區域內側、外側之間無線電干擾變化情況，記錄場強的疊加，以此真正認識輸電線路平行架設無線電干擾的影響因素[1]。

3超高壓直流輸電無線電干擾預防措施

3.1無線電干擾測量

首先，測量儀表及要求。無線電電磁干擾的測量儀器其本質就是場強的測量儀。但對同一種干擾源，不同的測量儀表表頭結構所反應的示值是不一樣的。無線電干擾所著重考慮的是電磁噪聲對語音通信的干擾，所以應采用能模擬人的聽覺器官對電磁干擾的響應的測量表計，即應采用由準峰值檢波器組成的準峰值電壓表。測量儀表接受天線，對于調幅廣播頻率范圍的干擾測量，由于此頻段內主要是磁場分量，應采用棒形天線或具有屏蔽的框形天線;對于甚高頻的電視干擾測量，一般應采用偶極子天線。其次，測量位置的選擇。在測量線路和換流站的干擾時，還必須特別注意測量位置的選擇，要求在地勢平坦，遠離高大建筑物和樹木，沒有其他電力線和通訊廣播線的地方，電磁環境電平至少比被測對象的無線電干擾電平低6dB。測量換流站的干擾時，測量點應選擇在最高電壓等級配電裝置區外側，避開進出線，距最近帶電構架投影20m處或圍墻外20m處[2]。

3.2制定嚴格的標準體系

根據國際電工委員會（IEC）標準和國家有關法規，為避免干擾無線電接收，在居住區和公共交通路線的干擾場強應不超過規定的限值。此值在不同地區變化很大，并取決于發射機的輸入信號強度。為減小規范多種干擾限值時的困難，對于高壓直流系統發出的所有無線電干擾，IEC提出在基準線之外不得超出典型限值型限值100μV/m。然而，到目前為止，我國有關超高壓直流輸電對無線電干擾的法規和標準尚未出臺。超高壓直流輸電對無線電干擾的管理可參照《高壓交流架空送電線無線電干擾限值》（GB15707-1995）。建議國家相關研究機構和監管單位對此領域進行研究，制定相關的標準和規定，以便于相關監管單位進行管理，使新技術和環境協調發展，維護好國家和人民群眾的根本利益[3]。

3.3數字傳輸干擾信號的預防和識別

無線電信號在傳輸過程中，數字傳輸是一種應用較為廣泛的傳輸方式。針對干擾信號的識別難度較大成為數字傳輸中需要重點解決的問題，通常數字傳輸干擾信號需要專業性較強的無線電干擾信號檢測設備才能有效監測及處理，以確保無線電數字信號傳輸的穩定性。無線電數字信號傳輸過程中，經常出現的信號干擾因素主要有鄰道干擾、互調干擾以及同頻干擾等，同時容易產生數字無線電信號衰落的問題，這就造成無線電數字傳輸信號難以有效保持傳輸穩定性，需要運用無線電監測技術，對數字傳輸干擾信號進行有效的判斷和識別，并做好無線電數字傳輸信號的解調測量工作，來進一步確定干擾信號的定位，并識別干擾源，確保無線電數字信號的傳輸質量。

3.4提高高壓直流輸電線路運行水平

首先，合理選擇輸電線架設路徑。在勘測、設計輸電線路時，應盡量避開人口稠密地區，特別是要避開各級無線電收信、監測臺（站）。必要時應改變線路途徑或對無線電收信、監測臺（站）實施搬遷。其次，正確選擇線路極性。由于正極性導線比負極性導線因導線電暈產生的無線電干擾大得多，如果是單極線路，一般應選擇負極性線路。另外，注意輸電線路電纜的選材、施工和維護。選擇優質導線、金具和絕緣子，注意施工方法，保護導線、金具和絕緣子不受損傷，同時加強線路運行維護，以控制和降低電暈和金具、絕緣子火花放電產生的無線電干擾。最后，降低換流閥產生的干擾強度。在電路設計上，在緊靠換流閥的回路中，串聯由電感器和電阻器并聯組成的串聯阻尼器，降低閥導通時電流振蕩的陡度di/dt和幅值，從而減少干擾幅值，特別是對干擾高頻分量能產生較強的抑制作用。

結語

綜上所述，通過對超高壓交流輸電線路平行架設過程中無線電干擾情況的研究，造成干擾問題的因素有很多，在日后工作中還需要重視線路干擾控制，準確掌握無線電干擾特征，從而做好有效的預防工作提高線路質量安全。

參考文獻

[1]姚藝，付萬璋，何旺齡.多回超/特高壓交流輸電線路交叉跨越情況下無線電干擾特性研究[J].水電能源科學，2018（6）：22-25.

[2]付萬璋，金淼，包華.多回超/特高壓交流輸電線路平行架設及交叉跨越情況下的工頻電場特性研究[J].水電能源科學，2018，v.36;No.213（05）：168+207-210.

[3]盧瑩，張建功，干喆淵.交流特高壓輸電線路對雷達臺站的無源干擾研究[J].電力科學與工程，2018（7）：72-73.