基于MBPE技術的特高壓輸電線路電磁散射特性快速求解算法.pdf

1、隨著科學技術的迅猛發(fā)展，各種對周邊電磁環(huán)境要求越來越高的電子產品和弱電系統大量涌現，特高壓輸電線路對這些臨近無線電子設施的無源干擾影響也越顯突出。在特高壓輸電線路無源干擾研究中，經常需進行線路散射場的掃頻計算，而現有的各類頻域算法（如矩量法、一致性幾何繞射等）每次只能計算單個頻點，造成現有計算機硬件水平無法解決無源干擾研究中的巨量計算需求。因此，考慮引入新的理論，提出一種更為高效的散射特性快速求解算法，已成為特高壓輸電線路無源干擾研究領

2、域的首要任務。本文改變傳統的輸電線路電磁散射特性頻域求解思想，提出了一種利用矩量法求得若干采樣點的散射場信息，將基于模型的參數估計技術應用于類似于輸電線路這類電大尺寸散射體頻率響應內插求解的方法，從而實現了特高壓輸電線路無源干擾問題的寬頻段快速求解。
　　本研究主要內容包括：⑴基于廣義諧振理論，建立廣域空間下由輸電線路及天線組成的有耗電磁開放系統，推導了電磁開放系統和電磁封閉系統的復功率平衡表達式，構建了兩種系統電磁能量的對應函數

3、關系，進而從復電磁能量平衡的角度將有耗輸電線路電磁散射開放系統等效為廣義電磁封閉系統。⑵引入電磁封閉系統沖擊響應的快速求解思想，基于MBPE技術推導了輸電線路電磁散射等效封閉系統的廣義系統函數，結合矩量法求解出等間隔采樣點的散射場，選擇Padé有理函數對散射場進行插值，從而快速獲取輸電線路電磁散射場的頻率響應。⑶以IEEE研究頻段和調幅廣播收音臺站工作頻段為例，分別建立500kV雙回輸電線路直線模型和?800?kV向家壩–上海特高壓直流

4、輸電線路線-面混合模型，建立算例頻段的廣義系統函數，從而快速預測出各算例散射場的頻率響應特性。研究表明，計算量僅為傳統頻域算法的1/5，其插值精度與采樣點數量、位置有關，若選擇恰當的分段進行插值，其全局極值最大相對偏差可不超過4.0％。⑷由三峽大學、華北電力大學、中國電力科學研究院組織，在中國艦船研究設計中心的10米法電波暗室及其開闊實驗場地，分別開展了單基和多基1000kV特高壓交流輸電線路貓頭塔的1:30尺寸比例縮比模型實驗。對比分