交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法及系统，包括：获取待检测的交流输电工程中的每个环境敏感目标对应的可听噪声数据、所在位置的第一位置信息和对应导线所在位置的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定每个环境敏感目标与对应导线的欧式距离；根据环境敏感目标的可听噪声与欧式距离生成一个二维空间的数据集，确定每个环境敏感目标对应实例的第k距离邻域；根据所述第k距离邻域计算每个环境敏感目标对应的局部可达密度；根据所述局部可达密度计算每个敏感环境目标对应的局部离群因子；根据所述局部离群因子确定每个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态。目标对应的可听噪声数据的数据状态。目标对应的可听噪声数据的数据状态。

【技术实现步骤摘要】
交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及声环境
，并且更具体地，涉及一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法及系统。

技术介绍

[0002]随着国民经济持续快速发展，用电负荷也在大幅度增长，而由于发电能源资源和用电负荷分布极不均衡的基本国情，决定了采用“高电压”、“远距离”的输电方式以适应能源优化配置和清洁能源快速发展的需要。
[0003]“高电压”体现在我国致力于建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网，而在特高压输电系统中，输电线路电晕效应明显。电晕效应主要包括电晕损失、无线电干扰和可听噪声。其中可听噪声问题已经成为近年来关注的焦点，原因在于，伴随电压等级的提高，可听噪声相比其他电晕效应在数值上增幅更为显著，而且这种幅值上的增长对于附近居民在感官上的感受也更为直观。
[0004]“远距离”则体现在目前国家电网已建设投运“十四交十二直”，正在建设“两交三直”，在运在建31项特高压输电工程线路长度达到4.1万千米，变电(换流)容量超过4.5亿千伏安(千瓦)。其中例如昌吉—古泉
±
1100千伏特高压直流输电工程线路路径总长3300公里，途经六个省区。不可避免的会临近人口密集区域，进而引起社会各界的广泛关注。
[0005]因此，伴随特高压工程的快速建设，输电线路可听噪声引起的纠纷和投诉相比往年呈现显著增长，已逐渐成为影响我国特高压工程建设在面对公众压力和环境压力的主要聚焦点。
[0006]一般可听噪声的测试在户外环境下进行，在测试地点周围通常会存在多种噪声干扰源，例如周围公路的机动车行驶声、动物叫声、人类活动声等。我国特高压输电工程采用的分裂导线的表面场强范围大多数在18
‑
24kV/cm之间，导线起晕并不强烈，此时产生的可听噪声数值较小，在外界干扰下，很难得到有效的测量数据。
[0007]目前国内外相关文献中尚未发现测量数据有效性判定方法的系统性研究报道，而在实际的可听噪声相关研究中，目前一般采取以下办法进行处理：
[0008]1、人工剔除法
[0009]由测量人员依据测量经验和现场情况进行判定，并对无效数据进行剔除，该办法的缺点在于，其一，随着自动化测量系统的普及，大量的测量数据仅依靠人工进行判定，需要花费大量的时间，
[0010]其二，人工判定的执行尺度难以统一，会为测量数据引入新的干扰量。
[0011]2、8kHz分量法
[0012]IEEE出版的文献指出,对于交流输电线路的测量,要记录8kHz倍频的声压级。因为线路噪声有一个显著的8kHz倍频的能量分量,而绝大多数环境噪声(鸟,蟋蟀和其他昆虫的噪声除外)在这个频率范围只有很小的能量分量,而且这个声压级与A计权的噪声具有类似的统计曲线,如图3所示,因此8kHz倍频声压级的测量可以提供一个附加的、确定记录的噪
声是输电线路的噪声而不是环境噪声的方法(求取A计权平均值时,可在8kHz倍频噪声数值上增加约6～8dB即可)。
[0013]通过规定A计权值与8kHz分量的差值在一个固定区间内的数据为有效数据，来有效数据的筛选，中国电力科学研究武汉分院在特高压输电线路可听噪声长期测试数据的统计分析中使用了该方法。该方法的缺陷在于，不同的导线表面电位梯度下，A计权值与8kHz分量的差值并不相同，故而该方法的使用还有待进一步研究。
[0014]3、采用声级计探头组进行测量
[0015]即采用声级计探头组对输电线路可听噪声与背景噪声同步测量，参照DL 501
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2017《高压架空输电线路可听噪声测量方法》，当架空输电线路运行时的噪声测量值与背景噪声之差大于或等于10dB时,噪声测量值不做修正，当架空输电线路运行时的噪声测量值与背景噪声之差大于或等于3dB且小于10dB时,噪声测量值需要予以修正。当架空输电线路运行时的噪声测量值与背景噪声之差小于3dB时,噪声测量数据无效。该方法的缺陷在于，其一，修正的区间过于粗糙，其二，对于背景噪声的测量数据同样无可避免的会受到环境噪声的侵扰。
[0016]综上所述，需要一种可以精准且高效对交流输电线路的可听噪声数据异常情况进行判别的方法。

技术实现思路

[0017]本专利技术提出一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法及系统，以解决如何实现交流超特高压输电线路的可听噪声异常数据检测的问题。
[0018]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法，所述方法包括：
[0019]获取待检测的交流输电工程中的每个环境敏感目标对应的可听噪声数据、所在位置的第一位置信息和对应导线所在位置的第二位置信息；
[0020]根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定每个环境敏感目标与对应导线的欧式距离；
[0021]根据环境敏感目标的可听噪声与欧式距离生成一个二维空间的数据集，确定每个环境敏感目标对应实例的第k距离邻域；
[0022]根据所述第k距离邻域计算每个环境敏感目标对应的局部可达密度；
[0023]根据所述局部可达密度计算每个敏感环境目标对应的局部离群因子；
[0024]根据所述局部离群因子确定每个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态。
[0025]优选地，其中所述根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定每个环境敏感目标与对应导线的欧式距离，包括：
[0026][0027]其中，d
k
为第k个环境敏感目标所在位置与导线的欧式距离；X
1k
为第k个环境敏感目标所在位置的第一位置信息；X
2k
为第k个环境敏感目标对应导线所在位置的第二位置信息；n为环境敏感目标的数量。
[0028]优选地，其中所述根据环境敏感目标的可听噪声与欧式距离生成一个二维空间的数据集，根据所述数据集确定每个环境敏感目标对应实例的第k距离邻域，包括：
[0029]确定等效连续A声级数据矩阵A和环境敏感目标与对应导线的欧式距离数据矩阵B，并通过等效连续A声级数据矩阵A和环境敏感目标与对应导线的欧式距离数据矩阵B的拼接，构建待检测数据矩阵C，所述待检测数据矩阵C包含了环境敏感目标与对应导线的欧式距离信息与环境敏感目标的等效连续A声级信息；；
[0030]对于任一个环境敏感目标对应实例，将所述任一个环境敏感目标对应实例与其他实例的距离按从小到大排列，第k个最近的实例与所述任一个环境敏感目标对应实例的距离即为所述任一个环境敏感目标对应实例对应的距离；
[0031]根据该任一个环境敏感目标对应实例对应的第k距离内的所有环境敏感目标，确定该任一个环境敏感目标对应实例对应的第k距离邻域。
[0032]优选地，其中所述根据所述第k距离邻域计算每个环境敏感目标对应的局部可达密度，包括：
[0033][0034]d
k
(P,c)＝max{d
k
(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取待检测的交流输电工程中的每个环境敏感目标对应的可听噪声数据、所在位置的第一位置信息和对应导线所在位置的第二位置信息；根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定每个环境敏感目标与对应导线的欧式距离；根据环境敏感目标的可听噪声与欧式距离生成一个二维空间的数据集，根据所述数据集确定每个环境敏感目标对应实例的第k距离邻域；根据所述第k距离邻域计算每个环境敏感目标对应的局部可达密度；根据所述局部可达密度计算每个敏感环境目标对应的局部离群因子；根据所述局部离群因子确定每个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置信息和第二位置信息，确定每个环境敏感目标与对应导线的欧式距离，包括：其中，d
k
为第k个环境敏感目标所在位置与导线的欧式距离；X
1k
为第k个环境敏感目标所在位置的第一位置信息；X
2k
为第k个环境敏感目标对应导线所在位置的第二位置信息；n为环境敏感目标的数量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据环境敏感目标的可听噪声与欧式距离生成一个二维空间的数据集，根据所述数据集确定每个环境敏感目标对应实例的第k距离邻域，包括：确定等效连续A声级数据矩阵A和环境敏感目标与对应导线的欧式距离数据矩阵B，并通过等效连续A声级数据矩阵A和环境敏感目标与对应导线的欧式距离数据矩阵B的拼接，构建待检测数据矩阵C，所述待检测数据矩阵C包含了环境敏感目标与对应导线的欧式距离信息与环境敏感目标的等效连续A声级信息；；对于任一个环境敏感目标对应实例，将所述任一个环境敏感目标对应实例与其他实例的距离按从小到大排列，第k个最近的实例与所述任一个环境敏感目标对应实例的距离即为所述任一个环境敏感目标对应实例对应的距离；根据该任一个环境敏感目标对应实例对应的第k距离内的所有环境敏感目标，确定该任一个环境敏感目标对应实例对应的第k距离邻域。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第k距离邻域计算每个环境敏感目标对应的局部可达密度，包括：d
k
(P,c)＝max{d
k
(P),d(P,c)},其中，ρ
k
(c)为任一个环境敏感目标c对应的局部可达密度；N
k
(c)为任一个环境敏感目
标c对应的第k距离邻域，M为第k距离邻域内元素的数量；d
k
(P,c)为任一个环境敏感目标c对应的第k距离邻域内的环境敏感目标P到c的第k可达距离；d
k
(P)为环境敏感目标P的第k距离；d(P,c)为任一个环境敏感目标c和环境敏感目标P之间的距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述局部可达密度计算每个敏感环境目标对应的局部离群因子，包括：其中，LOF
k
(c)为任一个环境敏感目标c对应的局部离群因子；M为任一环境敏感目标c对应的第k距离邻域N
k
(c()内元素的数量；N
k
(P)为任一个环境敏感目标c对应的第k距离邻域内的环境敏感目P对应的第k距离邻域；ρ
k
(c)为任一环境敏感目标c对应的局部可达密度；ρ
k
(P)为环境敏感目标P对应的局部可达密度。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述局部离群因子确定每个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态，包括：对于任一个环境敏感目标，若该任一个环境敏感目标对应的局部粒子群因子小于预设阈值，则确定所述任一个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态为正常状态；对于任一个环境敏感目标，若该任一个环境敏感目标对应的局部粒子群因子大于等于预设阈值，则确定所述任一个环境敏感目标对应的可听噪声数据的数据状态为异常状态。7.一种交流超特高压输电线路可听噪声异常数据检测系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取单元，用于获取待检...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘震寰，张业茂，张建功，干喆渊，路遥，陈玉龙，黄锐，余瑶，徐吉来，滕子涵，谢辉春，刘兴发，倪园，万皓，赵军，王延召，周兵，胡静竹，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：