李星举

(国网鞍山供电公司，辽宁 鞍山 114200)

特高压直流(UHVDC)输电技术是我国西电东送战略的核心技术。当前我国特高压直流输电的电压等级为±800 kV和±1100 kV。我国±1100 kV特高压直流输电工程已经进入设计和建设阶段。近年来，特高压直流输电导线表面的电晕放电所引起的电磁环境现象逐渐受到学者的重视[1-4]。当特高压直流输电导线的表面电场强度超过电晕放电的临界场强时，特高压输电导线周围的空气分子将被电离，成为正负离子[5-6]，产生空间电荷[7-8]。在高压导线和地面之间的电场作用下，离子和空间电荷发生定向运动，形成离子电流[9-10]。特高压输电导线和大地之间的Laplace电场与空间电荷或离子的Poisson电场共同作用，形成合成电场[11-13]，又称为离子流场[14-16]。

由于导线表面电场强度与诸如无线电干扰(RI)[17-18]、可听噪声(AN)[19-20]、地面处的合成电场和离子流密度等电磁环境参数密切相关，因而有必要计算并控制特高压输电导线的表面电场强度。计算UHVDC导线表面或地面处的电场即合成电场，有经验公式法[21]、模拟电荷法[22-23]、有限差分法[16]和有限元法[1,11,15,24-25]等。每种方法都有其优点和缺点。经验公式法算法最简单，但其精度较差。加拿大多伦多大学的Maruvada与Janischewskyj提出了基于Deustch假设的通量线法，计算单极线路的电晕损失[26]，并将该方法扩展到了双极输电导线结构的情况[27]。通量线与电场线在单一介质空间内是重合的。在Laplace电场中确定每条电通量线的位置，再通过迭代方法计算导线表面的电荷密度，再通过沿电通量线递推即可获得整条电通量线上的电荷密度值和场强值。……