电力系统电磁环境与电气设备和人员安全密切相关。随着5G技术、大功率电力电子器件、大功率无线充电技术和人工智能等技术的飞速发展,电力系统电磁环境在计算模型、预测方法、测量评估和防护措施等方面都面临新的问题和挑战。本专刊围绕电力系统电磁环境主题,分享了最新研究成果,具体包括高压输电线路电磁环境特性研究、电磁环境建模与预测方法研究、电磁环境的测量技术与设备以及变电站和换流站电磁环境4个部分。
在高压输电线路电磁环境特性部分,曹方圆等对直流接地极电流干扰下土壤结构对管道泄漏电流分布影响开展研究,获得了相应的影响规律。谢莉等研究了两回±800 kV直流线路交叉跨越时的地面合成电场计算应用问题,研究结果和研究思路可为交叉跨越直流线路的设计提供技术依据。杨晓峰等研究了短波频段高压输电线路的电磁散射场及其影响因子,扩展了输电线路无源干扰的研究内容。徐禄文等研究了高压交流输电线路下方有限大金属屏蔽网的电场屏蔽效能,可为工程实践中屏蔽网的布置和设计提供技术支撑。彭程等研究了通信与电力共用接地系统的时域仿真模型及其对杆塔雷电响应特性的影响,获得了电力和通信共享接地系统的雷电响应特性。
在电磁环境建模与预测方法部分,侯树政等提出了采用周期边界条件计算交流输电杆塔周围电场的简化方法,减少了计算工作量,提高了计算效率。卢铁兵等综述了计及海拔、湿度和颗粒物影响的高压直流输电线路离子流场特性研究进展。杨勃等提出了高压交流输电线路邻近城市高层建筑时畸变电场计算模型和相应的数值方法,为城市电磁环境的计算和评估提供了新的解决方案。李本良等提出了高压输电线路共享杆塔时5G通信设备表面电场的计算方法,获得了5G通信设备表面电场的分布情况。郑心仪等提出了一种交直流并行输电线路无线电干扰的预测算法,相较于传统算法预测精度更高。修连成等提出了一种特高压直流输电线路离子流场快速稳定计算方法,降低了计算结果的初值依赖性。
在电磁环境测量技术与设备部分,岳国华等计算了±535 kV直流断路器用隔离供能变压器电场分布,并进行了起晕校核,为新型电力设备的设计提供了技术依据。邹军等研究了高压交流输电线路地线磁感应取能方法,为电磁环境监测设备的电能获取提供了新思路。
在变电站和换流站电磁环境方面,彭文俊等分析了电力线通信抄表系统的辐射特性和影响因素,实现了对电力线通信电磁辐射水平的有效预测。李枫航等研究了变电站内5G基站天线对二次设备的电磁干扰问题,获得了5G基站天线不同工作频率、发射功率和下倾角对二次设备处电场强度的影响规律。
感谢各位作者对本专刊的支持和踊跃投稿,感谢专家对本专刊稿件严谨细致的评审,希望本专刊能够为科研、工程及技术管理人员提供电力系统电磁环境关键技术的最新研究成果,进一步促进电力系统电磁环境技术的研究、应用和发展。
2021年10月10日于清华大学2021年10月10日于华北电力大学
特约主编简介:
邹军教授,博士生导师。2006年10月—2007年10日,美国俄亥俄州立大学电机系ESL访问教授。邹军教授目前主要在生物电磁学、雷电时域电磁场快速计算、特高压输电线路技术、接地技术和高速铁路信号电磁兼容等方面进行研究工作,主持5项国家自然科学基金、10项国际合作项目,1项重点研发计划子课题和多项国家电网公司项目,发表SCI检索的学术论文共50余篇,出版学术专著1部。
邹军教授是中国电机工程学会高级会员,中国电工技术学会高级会员。中国电工技术学会电工理论与新技术专委会委员,中国电力联合会EPTC线路专委会委员,中国电机工程学会输电线路专委会委员,全国高等学校《电磁场》教学与教材研究会理事,中国电机工程学会电磁干扰专委会城市电磁环境学组副秘书长。
特约主编简介:
卢铁兵教授,博士生导师。2017年12月—2018年12月,美国Clemson大学访问教授。卢铁兵教授目前主要从事电力系统电磁环境和电磁兼容方面的研究工作,重点研究复杂环境下高压直流输电线路的离子流和合成电场特性、高压直流线路无线电干扰和可听噪声产生机理及本征特性、柔性交直流输电系统的电磁暂态和电磁兼容问题。先后负责4项国家自然科学基金项目、1项国家重点研发项目课题、多项国家电网公司科研项目,作为主研人参加了973项目、国家自然科学基金重点项目、国家科技支撑计划项目。出版教材1部,参与编写《电气工程大典》和《中国电力百科全书》,发表SCI论文80余篇,获得省部级奖励3项。
卢铁兵教授是中国电机工程学会高级会员,高电压与电磁兼容北京市重点实验室副主任,中国电机工程学会电磁环境专委会委员,中国物理学会静电专委会委员,国际大电网会议(CIGRE)电磁环境委员会(C3)中国委员会成员。