（电力系统及其自动化专业论文）特高压交流输电线路电磁环境参数预测研究.pdf

山东人学博，f ：学位论文 时，对于减小线下工频场强需要遵循的基本理论依据。提出了把“最大地面电场 强度限值”作为我国特高压交流输电线路导线最小对地距离的选取原则，并按照 不同区域地面电场控制指标的要求，通过计算确定了特高压交流单回和同塔双回 输电线路导线在相应区域下的最小对地距离；研究了线路运行电压、相间距离、 分裂导线结构、单回路时的导线布置形式和双回路时的相序布置方式等因素对导 线最小对地距离取值的影响规律，为我国开展特高压交流输电线路的优化设计提 供参考和借鉴。 ( 2 ) 为了避免以前在复域中求解的繁琐过程，建立了特高压交流单回和同 塔双回输电线路附近工频磁场的时域数学模型，该模型在推导过程中把电流表示 为瞬时值的形式，能够得到一种简洁的时域解，提高了运算速度，而且能够适用 于不同的运行工况。基于上述模型，通过计算分析了我国特高压交流输电线路产 生的工频磁场的横向分布规律，以便在出现最大磁场感应强度的地方做好屏蔽工 作；同时，从减小工频磁场的角度定量评价了线路负荷电流大小、导线对地高度、 单回路时的导线布置形式和双回路时的相序布置方式等主要因素的影响程度，为 工程设计人员提供更为直观的参考和借鉴。总结了国际非离子辐射防护委员会 ( i c n i r p ) 及其电磁环境导则对工频磁场暴露提出的限值；归纳并阐明了 i c n i r p 导则的特点与核心结论；最后提出我国在制定特高压交流输电线路的工 频磁场安全限值的国家标准时，应等效采用得到国际公认的i c n i r p 导则的相关 内容与限值。 ( 3 ) 在对交流输电线路可听噪声的累积分布特性、频谱特性和横向分布特 性进行详细分析的基础上，推导出了可听噪声的声压级和声功率级之间的定量关 系式，为开展可听噪声的预测研究提供了理论基础。为了克服现有预测公式的局 限性，提出了基于相关向量机的特高压交流输电线路可听噪声的预测模型，该模 型由于采用了贝叶斯框架下的学习机制而表现出优秀的泛化能力，使其预测具有 较高的准确度以及更广泛的适用范围。为了评估特高压输电线路结构设计的合理 性，利用相关向量机回归模型预测了我国1 0 0 0 k v 级特高压交流单回和同塔双回 输电线路的可听噪声水平，预测结果表明：我国特高压交流输电线路的初设结构 合理，能够满足可听噪声标准的限值要求。 ( 4 ) 在对交流输电线路无线电噪声的产生机理进行研究的基础上，深入分 山东大学博卜学位论文 析了常用的表征无线电噪声干扰水平的各类主要特性的变化规律，为开展无线电 噪声的预测研究提供了理论基础。为了克服现有预测公式的局限性，提出了基于 模态分析法的特高压交流输电线路无线电噪声的预测模型，该模型有效地解决了 分裂导线数目大于4 的输电线路的干扰预测问题。利用基于模态分析法建立的数 学模型，预测评估了我国1 0 0 0 k v 级特高压交流单回和同塔双回输电线路的无线 电噪声水平，评估结果表明：我国特高压交流输电线路的初设结构合理，能够满 足无线电噪声标准的限值要求。 关键词：交流；特高压输电线路；分裂导线：工频电场；工频磁场；可听噪声； 无线电噪声 i i i 山东大学博七学位论文 a b s t r a c t a tt h eb e g i n n i n go f2 0 0 5 ，a f t e rc a r e f u l l ya n a l y z i n gt h ec u r r e n ts i t u a t i o na n d c h a r a c t e r i s t i c so fe n e r g ys u p p l y , s t a t eg r i dc o r p o r a t i o no fc h i n a ( s g c c ) h a sp u t f o r w a r dt h es t r a t e g i co b j e c t i v eo fd e v e l o p i n gu h vb a c k b o n en e t w o r ks oa st oa c h i e v e e n e r g yr e s o u r c e so p t i m i z a t i o na n de n s u r en a t i o n a le n e r g ys e c u r i t y f r o mt h e no n ， d o m e s t i cm a n ys c i e n t i f i cr e s e a r c hi n s t i t u t i o n sa n dm a n u f a c t u r e r sh a v eb e e nd o i n g i n - d e p t hr e s e a r c ho nu h v t r a n s m i s s i o na n dt r a n s f o r m a t i o nt e c h n o l o g i e s b o t ht h e s c h e m ea n dt h ei m p o r t a n tt e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n sh a v e b e e nw o r k e do u t t h e t e c h n i c a lf e a s i b i l i t yo fu h va ct r a n s m i s s i o nh a sa l s ob e e ne v a l u e d h o w e v e r , w i t h t h eg l o b a le c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n d p e o p l e si n c r e a s i n ge n v i r o n m e n ta w a r e n e s s ，t h e e l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n tp r o b l e m sc a u s e db yp o w e rt r a n s m i s s i o nl i n e sa r ep a i d m o r ea n dm o r ea t t e n t i o n a tt h es a m et i m ew i t ht h ev o l t a g er a t i n gt u r n i n gi n t ou h v l e v e l ，e l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n th a sb e c o m et h ec r i t i c a lf a c t o rw h i c hd e t e r m i n e s t h es t r u c t u r ea n dc o n s t r u c t i n gc o s to ft h et r a n s m i s s i o nl i n e s t h e r e f o r e ，t h i s d i s s e r t a t i o nf o c u s e so nt h er e s e a r c ha b o u te l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n tp r o b l e mo f u v ha ct r a n s m i s s i o nl i n e s ，m a i n l yi n c l u d i n gp o w e r 盘e q u e n c ye l e c t r i cf i e l d , p o w e r f r e q u e n c ym a g n e t i cf i e l d ，a u d i b l en o i s ea n dr a d i on o i s e w 曲t h ep r e d i c t i o na n d a n a l y s i so fe l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n tp a r a m e t e r sf o rm a j o rt o w e ra n dc o n d u c t o r t y p eo fp r e l i m i n a r yd e s i g no fu h v t r a n s m i s s i o nl i n e si nc h i n a , i tc a l lb ear e f e r e n c e t ot h eu h vt r a n s m i s s i o nl i n e so p t i m i z a t i o nd e s i g na n dw i l lb eo fs i g n i f i c a n c et o e l i m i n a t et h ew o r r i e sa b o u te l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n t p r o b l e m s o fu h v t r a n s m i s s i o nl i n e s t h em a i nc o n t r i b u t i o n so ft h ed i s s e r t a t i o ni n c l u d et h ef o l l o w i n g ( 1 ) f k s f t l gb a s e do nt h ea c c u r a c yv e r i f i c a t i o no fd i f f e r e n tm a t h e m a t i c a lm o d e l s f o rc a l c u l a t i n gt h ec o n d u c t o rs u r f a c ev o l t a g eg r a d i e n ti ne n g i n e e r i n g ，i ti sp o i n t e do u t t h a t ，t h es u c c e s s i v ei m a g em e t h o dh a sh i g h e ra c c u r a c ya n di t sm a x i m u me r r o ri sl e s s t h a nt h ee n g i n e e r i n ga l l o w a b l el i m i t s ，s u i t a b l ef o rt h ed e s i g na n de l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n tr e s e a r c ho fu h vt r a n s m i s s i o nl i n e s t h ec o n d u c t o rs u r f a c ev o l t a g e g r a d i e n to f10 0 0 k vu h v a c s i n g l e c i r c u i ta n dd o u b l e c i r c u i tl i n e so nt h es a m et o w e r v 山东人学博 j 学位论文 a r ec a l c u l a t e db yt h es u c c e s s i v ei m a g em e t h o da n di t si n f l u e n c i n gf a c t o r sa r ea n a l y z e d i nd e t a i l ，s u c ha sh e i g h ta b o v e g r o u n d ，n u m b e ra n dr a d i u so fs u b c o n d u c t o r s ，l a y o u to f p h a s ec o n d u c t o r s ，p h a s eo r d e ro fd o u b l e - c i r c u i tl i n e sa n ds oo n t h e ns o m ea d v i c e a b o u tu h vt r a n s m i s s i o nl i n e sd e s i g ni sp r o p o s e d ，r e g a r d i n gt h ee f f e c t so fr e d u c i n g t h ec o n d u c t o rs u r f a c ev o l t a g eg r a d i e n t s e c o n d l y , t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo ft h e p o w e rf r e q u e n c ye l e c t r i cf i e l du n d e ru h vo v e r h e a dt r a n s m i s s i o nl i n e si se s t a b l i s h e d o nt h eb a s i so ft h es u c c e s s i v ei m a g em e t h o d t h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i co fs p a t i a l p o w e rf r e q u e n c ye l e c t r i cf i e l du n d e ro v e r h e a dt r a n s m i s s i o nl i n e si sa n a l y z e db y c o m p u t e ra i d e dc o m p u t a t i o np r o g r a ma n dt h e nt h ee x p r e s s i o no fg r o u n de l e c t r i cf i e l d i n t e n s i t yi sd e d u c e d e s p e c i a l l y , i ti ss h o w nt h a tc o n d u c t o rh e i g h ta b o v eg r o u n d ， n u m b e ra n dr a d i u so fs u b c o n d u c t o r si nb u n d l e ，p o s i t i o na r r a n g e m e n to fp h a s e c o n d u c t o r s ，p h a s eo r d e ra r r a n g e m e n ti nd o u b l e c i r c u i tl i n e s ，e r e h a v ed i f f e r e n ti m p a c t l e v e lo nt h em a g n i t u d eo fe l e c t r i cf i e l d s u m m a r i z a t i o na b o u tt h ee f f e c t so f a b o v e - m e n t i o n e di n f l u e n c i n gf a c t o r sc a nb ear e f e r e n c et ot h eu h vt r a n s m i s s i o nl i n e s o p t i m i z a t i o nd e s i g ni nc h i n a t h i r d l y , b a s e do nt h ef o r e i g nr e s e a r c hr e s u l t so fu h v t r a n s m i s s i o nl i n e sa n dc o m b i n e d 、析t ht h ed o m e s t i cd e s i g ne x p e r i e n c eo fe h v t r a n s m i s s i o nl i n e s ，i ti s s u g g e s t e dt h a tt h em a x i m u mt h r e s h o l dv a l u eo fg r o u n d e l e c t r i cf i e l d i n t e n s i t y i st a k e na st h ep r i n c i p l ef o rs e l e c t i n gt h em i n i m u mb u n d l e c o n d u c t o rg r o u n dc l e a r a n c eo fu h va ct r a n s m i s s i o nl i n e s a n dt h em i n i m u mb u n d l e c o n d u c t o rg r o u n dc l e a r a n c e so f10 0 0 k vu h va cs i n g l e c i r c u i ta n dd o u b l e c i r c u i t l i n e so nt h es a m et o w e ra r ec a l c u l a t e da c c o r d i n gt ot h ec o n t r o li n d i c e so fg r o u n d e l e c t r i cf i e l df o rd i f f e r e n tr e g i o n s t h ei n f l u e n c e so fo p e r a t i n gv o l t a g e ，p h a s es p a c i n g ， b u n d l ec o n d u c t o rs t r u c t u r e ，p h a s ec o n d u c t o rc o n f i g u r a t i o n ，p h a s eo r d e ra r r a n g e m e n t o nt h em i n i m u mg r o u n dc l e a r a n c ea r es t u d i e d t h eo b t a i n e dc o n c l u s i o n sw i l lb eo f s i g n i f i c a n c et oe c o n o m i c a lr u na n di n v e s t m e n te c o n o m i z a t i o no fu h vt r a n s m i s s i o n p r o j e c t ( 2 ) t h em a t h e m a t i c a lm o d e lo fp o w e r f r e q u e n c ym a g n e t i cf i e l du n d e ru h va c t r a n s m i s s i o nl i n e si se s t a b l i s h e d t oa d a p tv a r i o u so p e r a t i n gc o n d i t i o n s ，t h ec u r r e n t v a r i a b l ei nt h i sm e t h o di sh a n d l e di nt i m ed o m a i n ，i n s t e a do ft h eu s u a lf r e q u e n c y d o m a i n t h em a g n e t i cf i e l do f10 0 0 k vu h va cs i n g l e c i r c u i ta n dd o u b l e - c i r c u i t 山东大学博上学位论文 l i n e so nt h es a m et o w e ra r ec a l c u l a t e db yc o m p u t e ra i d e da n a l y s i ss o f t w a r ea n dt h e r e g u l a r i t i e so ft h e i rv a r i a t i o nd u et ot h ev a r i a t i o no fp a r a m e t e r so ft h em o d e la r ea l s o a n a l y z e db yc o m p a r i s o n f r o md i s t r i b u t i o na n da t t e n u a t i o nr u l e so fp o w e rf r e q u e n c y m a g n e t i cf i e l d ，s o m ew a y sh a v eb e e nf o u n dt or e d u c et h em a g n e t i cf i e l da n ds o m e s u g g e s t i o n sa r ep r o p o s e df o rc o n s t r u c t i o no fu h vt r a n s m i s s i o nl i n e s o nt h eo t h e r h a n d ，t h i sd i s s e r t a t i o nm a k e sa na n a l y s i sf o rt h ef a c tt h a ta l m o s ta l le l e c t r o m a g n e t i c e n v i r o n m e n ts t a n d a r d si nc h i n aa b u s et h et e c h n i c a lt e r m “e l e c t r o m a g n e t i cr a d i a t i o n ， t h u sc a u s i n gac u r r e n to ff e a ri nt h ep u b l i cf o rn or e a s o n ，a n dr e c o m m e n d st ou s e e q u i v a l e n t l y i n t e m a t i o n a lc o m m i s s i o no n n o n - i o n i z i n g r a d i a t i o np r o t e c t i o n ( i c n i r p ) g u i d e l i n e sf o rl i m i t i n ge x p o s u r et ot i m e v a r y i n gm a g n e t i co fu h v t r a n s m i s s i o nl i n e sw h i c hi si n t e r n a t i o n a l l yw e l la c c e p t e da sn a t i o n a ls t a n d a r df o r e l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n t ( 3 ) a u d i b l en o i s e ( a n ) p r o d u c e db yc o r o n ad i s c h a r g e si so n eo ft h em o r e i m p o r t a n tc o n s i d e r a t i o n si nt h ed e s i g no fu h va ct r a n s m i s s i o nl i n e s ，w h i c hw i l l g r e a t l ya f f e c tt h ee l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n ta n dt h et e c h n i c a le c o n o m i c a li n d e xo f t r a n s m i s s i o nl i n e s ，e r e s oi tw i l lb eo fv e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a ls i g n i f i c a n c et h a t m a k i n gs c i e n t i f i cr e s e a r c h e so na np r e d i c t i o nf r o m10 0 0 k vu h v a ct r a n s m i s s i o n l i n e s a c c o r d i n gt ot h ea nc u m u l a t i v ed i s t r i b u t i o n , f r e q u e n c ys p e c t r u m s ，a n dl a t e r a l p r o f i l e s ，q u a n t i t a t i v er e l a t i o n s h i po ft h em o d e l 、i ms o u n dp r e s s u r el e v e la n ds o u n d p o w e rl e v e li sd e d u c e d ，w h i c hi tw i l lp r o v i d et h et h e o r yb a s i sf o ra np r e d i c t i o n t o o v e r c o m et h el i m i t a t i o no fc u r r e n tp r e d i c t i o nf o r m u l a s ，an o v e lm a c h i n el e a r n i n g t e c h n i q u e ，i e r e l e v a n c ev e c t o rm a c h i n e ( r v m ) f o ra np r e d i c t i o ni sp r e s e n t e di nt h i s d i s s e r t a t i o n t h er v mh a sap r o b a b i l i s t i cb a y e s i a nl e a r n i n gf r a m e w o r ka n dh a sg o o d g e n e r a l i z a t i o nc a p a b i l i t y , a sar e s u l ti tc a ny i e l dh i g h e rp r e d i c t i o na c c u r a c ya n dm o r e u n i v e r s a la p p l i c a t i o na r r a n g e b a s e do nt h er v m r e g r e s s i o np r e d i c t i o nm o d e l ，t h ea n f r o ml0 0 0 k vu h va cs i n g l e c i r c u i ta n dd o u b l e c i r c u i tl i n e so nt h es a m et o w e ri n c h i n aa r ec a l c u l a t e d ，a n di ti ss h o w nt h a tt h el i n ec o n f i g u r a t i o n sa r er a t i o n a la n d s a t i s f i e d 、忻t l lt h er e q u e s to fa u d i b l en o i s es t a n d a r d ( 4 ) r a d i on o i s e ( r n ) p r o d u c e db yc o r o n ad i s c h a r g e si sa l s oo n eo ft h em o r e i m p o r t a n tc o n s i d e r a t i o n si nt h ed e s i g no fu h va ct r a n s m i s s i o nl i n e s ，w h i c hw i l l v t t 山东大学博f ：学位论文 g r e a t l ya f f e c tt h ee l e c t r o m a g n e t i ce n v i r o n m e n ta n dt h et e c h n i c a le c o n o m i c a li n d e xo f t r a n s m i s s i o nl i n e s 勰t h es a m et oa n s oi tw i l lb eo fv e r yi m p o r t a n tp r a c t i c a l s i g n i f i c a n c et h a tm a k i n gs c i e n t i f i cr e s e a r c h e so nt h ep r e d i c t i o na n da s s e s s m e n to fr n f r o mu h va ct r a n s m i s s i o nl i n e s a c c o r d i n gt ot h er n sg e n e r a t i o nm e c h a n i s m ， s o m es t a t i s t i cc h a r a c t e r i s t i c sa l ea d o p t e dt oe x p r e s st h er nl e v e lp r o d u c e db y t r a n s m i s s i o nl i n e s ，w h i c hi tw i l lp r o v i d et h et h e o r yb a s i sf o rr np r e d i c t i o n t o o v e r c o m et h e l i m i t a t i o no ft h ec u r r e n tp r e d i c t i o nf o r m u l a s ，an o v e lr np r e d i c t i o n m o d e lb a s e do nm o d a la n a l y s i sm e t h o di sp r e s e n t e di nt h i sd i s s e r t a t i o na n di ti sf i t t e d f o rt h et r a n s m i s s i o nl i n e sw h o s ec o n d u c t o rb u n d l en u m b e ri sm o r et h a n4 黝t h e e s t a b l i s h e dp r e d i c t i o nm o d e l ，t h er nl e v e lf r o m10 0 0 k v 唧a c s i n g l e c i r c u i ta n d d o u b l e - c i r c u i tl i n e so nt h es a m et o w e ri nc h i n aa r ec a l c u l a t e d ，a n di ti ss h o w nt h a tt h e l i n ec o n f i g u r a t i o n sa r er a t i o n a la n ds a t i s f i e dw i t ht h er e q u e s to fr a d i on o i s es t a n d a r d k e yw o r d s ：a c ；u h vt r a n s m i s s i o nl i n e s ；c o n d u c t o rb u n d l e ；p o w e rf r e q u e n c y e l e c t r i cf i e l d ；p o w e rf r e q u e n c ym a g n e t i cf i e l d ；a u d i b l en o i s e ；r a d i on o i s e v i i i 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人 承担。 论文作者签名：兰丛 日期： 8 。s r 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅 和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本 学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：址导师签名杰壶a期：抄亟皇：箩 山东大学博十学位论文 1 1 问题的提出及意义 第一章绪论 1 1 1 我国发展特高压电网的必要性和紧迫性 特高压电网具备长距离、大容量和低损耗的送电能力，是符合中国国情、适 应未来电网发展趋势的输电方式，可以在更大范围内优化我国能源资源配置方 式，满足未来我国电力需求持续增长的需要，促进电网与电源协调发展，推动电 力技术和电工制造业技术升级，实现电力工业跨越式发展。目前，中国已存在着 发展特高压电网的需求，主要表现在如下几个方面： ( 1 ) 满足用电负荷增长的需要 2 0 0 4 年全国用电量是1 9 8 1 年的7 0 8 倍，其间用电量年均增长8 8 8 ，2 0 0 0 年2 0 0 4 年用电量年均增长1 2 ，峰电功率平均增长可达到1 3 1 3 5 【1 1 。根 据有关方面的预测【2 】，2 0 0 5 年- 2 0 2 0 年中国用电需求仍将保持较高的增长率，2 0 0 5 年- 2 0 1 0 年年均用电增长率在6 以上，2 0 1 1 年- 2 0 2 0 年年均用电增长率5 。 按照新的更高输电电压等级引入的一般规律，当电网内用电增长达到现有输电网 电压等级引入时的4 倍以上时，开始建设更高电压等级的输电工程是经济合理的 1 3 j 。因此，我国选择合适的线路路径开始着手建设特高压输电工程是合适的。 ( 2 ) 改善电网结构的需要 我国第一条5 0 0 k v 超高压输电线路自1 9 8 1 年投运以来，已有2 0 余年。经 过长期的建设，跨省区域电网已经形成或正在形成5 0 0 k v 骨干电网。在输电网 发展过程中，5 0 0 k v 超高压输电在相当长的时间内被当作发电厂送出的配套工 程，形成了各个发电厂点对点、分散接入电力系统的局面，使得5 0 0 k v 输电线 路平均距离长，中间没有电压支持，点对点的阻抗( 包括线路、变压器和发电机 阻抗在内的阻抗) 大，结果使5 0 0 k v 输电线路输电能力与国外相比较低【4 1 。虽然 已有在5 0 0 k v 输电线路上通过加装f a c t s 控制装置以减少线路阻抗，进而提高 线路的输电能力的解决方法，但该方法是以提高线路电流的办法来提高输电能力 的【5 1 。近几年来，全国电网线损率一直在7 6 7 8 之间波动，若仅采用f a c t s 控制装置等物理技术措施提高5 0 0 k v 输电能力，由于电流增加，电网线损率还 可能进一步增加。随着地区负荷密度的增加，输电容量的要求越来越大，若继续 山东大学博l 学位论文 采用5 0 0 k v 交流输电加_ 5 0 0 k v 直流输电( 直流输电损耗约为7 8 ) 为主的 点对点进行大容量输电，不但电网线损率增加，而且输电线路密度将增加，有些 地区将很难选择合适的线路走廊和变电站站址，同时5 0 0 k v 电网的短路电流水 平将进一步增加。因此，具有长距离、大容量和低损耗特点的特高压输电技术必 将成为适应电力需求持续增长、满足电网长远发展需要、大幅度提高电网输电能 力的主要技术。 ( 3 ) 实施“西电东送、南北互供、全国联网战略的需要 根据有关规划的预n t 6 , 7 】，“西电东送、南北互供、全国联网 的平均大容量 输电距离将超过5 0 0 k m ，西南水电送出到华东的距离甚至超过2 0 0 0 k m 。西电东 送、南北互供的输电容量在未来的1 5 年将超过1 0 0 - 2 0 0 g w 。根据大量的理论研 究和计算分析【引，5 0 0 k m 及其以上距离的输电网选择特高压输电是经济合理的。 ( 4 ) 建设大型电站基地的需要 根据现有能源资源赋存条件和负荷增长需求，我国电源开发的基本方针是 【9 】：大力开发水电，优化发展煤电，推进核电建设，稳步发展天然气发电，加快 新能源发电。预计2 0 2 0 年，常规水电按最大能力开发可达到2 4 亿k w ，抽水蓄 能达到2 0 0 0 万k w ，核电达到4 0 0 0 万k w ，天然气发电达到6 0 0 0 万k w ，新能 源发电达到4 1 0 0 万k w ，另有6 亿k w 依靠煤电提供。今后，煤电和水电在我 国未来能源供应中仍起主导作用，以后将主要发展高效率的6 0 0 m w 及以上容量 机组，在远离负荷中心的地区规划建设大规模火力发电中心、开发西部大型水电 站或梯级水电站群，从粗放型的生产方式向节煤、节水、低排放、环保型发展。 因此，简化发电厂升压变电站结构，按照发电厂分布情况，构建安全、合理的送 端电网，不采用分散的电厂直接接入受端系统，而采用特高压电网输电，不但可 解决5 0 0 k v 输电能力低的问题，而且可提高整个电力系统的安全性、可靠性和 经济性。 可见，我国引入特高压输电技术既是必要的，又是紧迫的。我国电网发展所 面临的问题在世晃上是独一无二的，发展特高压输电技术的动力在中国，市场在 中国，创新在中国。抢占国际输电技术的制高点，既是机遇，又是挑战；既有巨 大的市场需求，又有技术经济合理性，并可使我国电网的技术装备水平居于世界 前列。根据超高压电网形成的过程、规律和特高压输电的作用，以及中国发电资 2 山东大学博十：学位论文 源和负荷中心的地理分布特点，中国特高压输电预计将从特高压远距离大容量输 电工程或跨省区电网的强互联工程开始，随着用电负荷的持续增长，更多高效率 的特大型发电机组投入运行、更多的大容量规模发电厂和发电基地的建设，“西 电东送、南北互供输电容量的持续增加，将逐渐发展为国家特高压骨干网架， 从而逐步形成国家特高压电网【l o 】。 1 1 2 电磁环境问题是制约我国特高压输电工程建设的主要因素之一 将电压等级分段提出“超高压和“特高压 的概念，不只是因为所采用的 电压越来越高，在“量 上出现了差别，更重要的原因是随着电压的提高在输电 技术上发生了“质”的改变，这种“质变 尤其突出表现在对环境的影响方面【l 。 由于输电电压的提高，必然导致导线表面电场强度以及输电线路周围的空间 电磁场强度均较高，从而会因静电效应、磁场效应及电晕现象引起一系列“电磁 环境影响问题 ，诸如工频电磁场的生理和心理影响、可听噪声、无线电干扰及 电视干扰等，从频率上说，这几方面覆盖了从5 0 h z 到上百兆赫兹的范围。所以， 在确定更高一级输电电压等级时，其输电线路对环境的影响问题是必须要认真对 待的。当输电电压等级较低( 2 2 0 k v 以下) 时，人们还较少感受到输电线路对环 境的影响，但随着输电线路电压等级的不断提高，线路对环境的影响问题，越来 越受到人们的关注，并成为决定输电线路结构、影响建设费用等方面的主要因素 之一【1 2 1 。因此，世界各国在采用新的更高电压等级之前，均要对其电磁环境影 响进行大量的研究，以期获得公众所能接受而经济上又合理的输电线路设计方 案。 ( 1 ) 工频电磁场的影响 输电线路产生的工频电场是否会对人和环境产生不良影响是世界各国普 遍关注的问题。事实上，在电场强度较高的区域活动时，某些人会产生毛发竖立 或皮肤刺激感，甚至在某些情况下会因人体与其它物体间发生放电和电击引起明 显的刺痛，对于平地站立的人会引起烦恼，对于高空作业而又没有思想准备的人 还可能引起坠落事故。除了以上可以直接感受到的效应外，一个更引起普遍关注 的问题是，工频电场长期作用对生态的影响。特别是在1 9 7 2 年，前苏联在国际 大电网会议上发表的关于超高压变电站工人反映电场对身体有影响的研究报告 【1 3 1 ，在世界1 2 7 i 起了很大的轰动和争论，报告中指出：将受高电场作用与不受 山东大学博十学位论文 高电场作用的工作组对比，受2 - 2 6 k v m 电场影响的工作人员有头痛、疲倦、性 功能减退等症状。为此国际大电网会议还组织专门工作组来研究和处理这一问 题，1 9 8 0 年国际大电网会议根据各国当时研究成果发表公告【1 4 1 ，认为“过去对 电场的危险影响作了过高的估计 ，实际高压输电线下的电场距离允许的限值还 有很大的安全裕度，但这主要是为了消除电气工人以及人们经过高压输电线下时 对电场的疑惧，并没有给出在输电线附近长期生活的允许