一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法技术

一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，包括以下步骤：步骤1：搭建试验平台，在不同海拔高度建设可听噪声监测站，分别为海拔A、海拔B、海拔C、海拔D；选取监测点，在监测点预设半径阈值范围内设置温湿度检测装置，并根据预设时间间隔阈值记录温湿度数据；步骤2：对不同海拔高度条件下的交流输电线路电晕可听噪声进行测量，获取不同海拔高度时可听噪声的值和其相对应的温度、湿度等数据，删除无效数据，得到最终数据集；本发明专利技术提供一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，用于提高高海拔交流线路可听噪声预测准确性。线路可听噪声预测准确性。线路可听噪声预测准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法


[0001]本专利技术涉及高压输电线路
，特别涉及一种高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法。

技术介绍

[0002]随着我国输电线路电压等级不断升高，电晕放电问题成为特高压输电线路关键技术问题之一，当导线表面的电场强度过大时，导线周围的空气分子将发生电离效应，形成正负带电粒子，正负离子碰撞后复合的过程产生光子，此现象称为电晕放电效应。
[0003]相比与平原地区，高海拔地区空气压强低，密度小，电子平均自由程增加，使得电子碰撞前所积累的能量增大，有效碰撞电离更容易发生，电晕放电现象也更为剧烈。目前高压线路中的电晕放电引发了一系列的电磁环境问题，比如可听噪声、无线电干扰、工频磁场等，其中可听噪声是居民最直观感受到的，会影响高压输电线路周围居民的日常生活，因此高压输电线路可听噪声问题更加严重。
[0004]现阶段，我国对输电线路可听噪声的计算通常采用国外的经验公式，但这些公式并不适用于所有情况下的输电线路可听噪声的计算，因此，不能简单套用国外的公式来预测我国的交流线路可听噪声水平，应综合多方面因素对可听噪声的影响进行分析；其中多环境因素对其影响主要在海拔、温度、湿度等方面。对我国交流线路常用导线进行大量的可听噪声实测，从而获取我国不同条件下的可听噪声计算公式。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，用于提高高海拔交流线路可听噪声预测准确性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]步骤1：搭建试验平台，在不同海拔高度建设可听噪声监测站，分别为海拔A、海拔B、海拔C、海拔D；选取监测点，在监测点预设半径阈值范围内设置温湿度检测装置，并根据预设时间间隔阈值记录温湿度数据；
[0008]步骤2：对不同海拔高度条件下的交流输电线路电晕可听噪声进行测量，获取不同海拔高度时可听噪声的值和其相对应的温度、湿度等数据，删除无效数据，得到最终数据集；
[0009]步骤3：利用基于最小二乘法的多元线性拟合方法确定海拔、温湿度等多环境因素与可听噪声函数关系；
[0010]步骤4：获得多因素对可听噪声的函数关系后进行多元线性方程统计检验判断其有效性；
[0011]步骤5：利用所述函数关系预测高海拔地区多环境因素特高压输电线路可听噪声
值。
[0012]优选的，所述监测点的选取标准为：位于两侧塔高相同的档距中央且距离交流输电线路外侧导线预设距离阈值处，且地面比较平坦，周围无障碍物处。
[0013]优选的，步骤2中，数据的处理规则为：
[0014](1)在4个不同海拔高度的测量点进行为期6个月的数据监测，采样时间为每10min采样一次，采样数据中包括可听噪声和其对应的温度、湿度等数据，也即获取103680组数据；
[0015](2)通过观察数据可知当海拔、温度和湿度发生变化时所对应的可听噪声值也发生改变；
[0016](3)将每个海拔高度所测得的可听噪声与之相对应的温湿度为一类，4个不同海拔高度的数据共分为4类。
[0017]优选的，所述无效数据为极端天气时的可听噪声异常值以及仪器校准时的无效值；其中极端天气是指大雨或温湿度骤变时的数据；可通过实测值变化图来进行观察。
[0018]优选的，所述于最小二乘法的多元线性拟合方如下：
[0019]设预测对象为AN，影响因素有2个，分别是t,H
r
，其中AN为可听噪声预测值，单位为dB；t为温度，单位为℃；H
r
为湿度，单位为％；它们之间有以下线性关系：
[0020]AN＝β0+β1t+β2H
r
+ε
[0021]式中：β0为常数项，β1为温度系数，β2为湿度系数；
[0022]ε是N个相互独立且服从正态分布N(0,σ)的随机变量；如有n组可听噪声数据样本(y
i
；x
i1
；x
i2
，L，x
im
)，i＝1,2,L,n，则多元线性回归模型的矩阵形式为Y＝XB+V：
[0023][0024][0025]式中B为估计参数矩阵，应用最小二乘法的矩阵解法可得其估计值为：
[0026][0027]式中，正规方程组的系数矩阵是对称矩阵，若用A来表示它，则A＝X
T
X
[0028][0029]X
T
为X的转置；b0，b1，L，b
m
分别为的β0，β1，L，β
m
最小二乘估计。多元线性回归模型的参数估计在要求误差平方和为最小的前提下，用最小二乘法求解参数，这就是多元线性回归的数学模型。
[0030]优选的，步骤4中有效性的判断包括R、F、T检验，
[0031]R检验是针对多元线性回归效果的一种统计检验，也称为相关系数检验，相关系数表示自变量与因变量的相关程度，即线性模型的拟合优度，R值越接近1，则多元回归的效果越好，公式定义如下：
[0032][0033]式中，y
i
为可听噪声实测值；为多元回归计算值；为实测值中y
i
的平均值；
[0034]F检验用来检验整个回归方程是否有效，称为回归方程的显著性检验，公式定义如下：
[0035][0036]要检验因变量与自变量之间是否有线性关系，本质上可通过检验以下假设是否成立；假设H0：β1＝β2＝β3＝L＝β
n
＝0
[0037]式中，β1，β2，L，β
n
为自变量系数，对于给定的样本，计算统计量F，显著性水平是估计总体参数落在某一区间内，可能犯错误的概率，用α表示；在确定显著性水平α后，通过查表可以得到临界值F
α
(m,n
‑
m
‑
1)，其中m为自变量个数；n
‑
m
‑
1为自由度；通过比较F与临界值F
α
的大小，判断是否接受原假设；若F>F
α
，则表明在显著性水平α下，回归方程具有显著意义，也即拒绝假设H0，认为回归方程有效；
[0038]T检验是用于检验每个常数项或各自变量的显著性水平，公式定义如下：
[0039][0040]在多元回归模型中，回归方程显著并不意味着每个自变量x1，x2，x3，L，x
m
对因变量y的影响都是显著的，因此需要对每个变量进行考察；检验自变量x
j
是否显著等价于检验假设H0:β
j
＝0为此，构造统计量t：
[0041]式中，c
jj
为相关矩阵的C＝A
‑1中对角线上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：搭建试验平台，在不同海拔高度建设可听噪声监测站，分别为海拔A、海拔B、海拔C、海拔D；选取监测点，在监测点预设半径阈值范围内设置温湿度检测装置，并根据预设时间间隔阈值记录温湿度数据；步骤2：对不同海拔高度条件下的交流输电线路电晕可听噪声进行测量，获取不同海拔高度时可听噪声的值和其相对应的温度、湿度等数据，删除无效数据，得到最终数据集；步骤3：利用基于最小二乘法的多元线性拟合方法确定海拔、温湿度等多环境因素与可听噪声函数关系；步骤4：获得多因素对可听噪声的函数关系后进行多元线性方程统计检验判断其有效性；步骤5：利用所述函数关系预测高海拔地区多环境因素特高压输电线路可听噪声值。2.根据权利要求1所述一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，所述监测点的选取标准为：位于两侧塔高相同的档距中央且距离交流输电线路外侧导线预设距离阈值处，且地面比较平坦，周围无障碍物处。3.根据权利要求1所述一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，步骤2中，数据的处理规则为：(1)在4个不同海拔高度的测量点进行为期6个月的数据监测，采样时间为每10min采样一次，采样数据中包括可听噪声和其对应的温度、湿度等数据，也即获取103680组数据；(2)通过观察数据可知当海拔、温度和湿度发生变化时所对应的可听噪声值也发生改变；(3)将每个海拔高度所测得的可听噪声与之相对应的温湿度为一类，4个不同海拔高度的数据共分为4类。4.根据权利要求1所述一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，所述无效数据为极端天气时的可听噪声异常值以及仪器校准时的无效值；其中极端天气是指大雨或温湿度骤变时的数据；可通过实测值变化图来进行观察。5.根据权利要求1所述一种考虑高海拔多环境因素的交流电晕可听噪声的影响机制研究方法，其特征在于，所述于最小二乘法的多元线性拟合方如下：设预测对象为AN，影响因素有2个，分别是t,H
r
，其中AN为可听噪声预测值，单位为dB；t为温度，单位为℃；H
r
为湿度，单位为％；它们之间有以下线性关系：AN＝β0+β1t+β2H
r
+ε式中：β0为常数项，β1为温度系数，β2为湿度系数；ε是N个相互独立且服从正态分布N(0,σ)的随机变量；如有n组可听噪声数据样本(y
i
；x
i1
；x
i2
，L，x
im
)，i＝1,2,L,n，则多元线性回归模型的矩阵形式为Y＝XB+V：
式中B为估计参数矩阵，应用最小二乘法的矩阵解法可得其估计值为：式中，正规方程组的系数矩阵是对称矩阵，若用A来表示它，则A＝X
T
XX
T

【专利技术属性】
技术研发人员：黄悦华，张子豪，陈庆，刘恒冲，刘兴韬，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：