江苏地磁观测受高压直流输电干扰现状及预处理

随着我国经济全面、迅速发展,高压直流输电线路的建设和运行越来越多,从而对江苏地磁观测环境造成严重影响或干扰。介绍了江苏地磁观测受高压直流输电干扰的现状,分析了高压直流输电干扰的判定、数据表现形态,还介绍了地磁观测数据的预处理及预处理后数据的检验结果。     

高压直流输电对地电场观测的影响探讨

随着全国越来越多的高压直流线路投入运行,地电场观测数据的质量受到严重干扰。本文从高压直流输电干扰对地电场观测的影响机理出发,以江苏地区为例,对其5年来高压直流输电线路对地电场观测数据的影响特征进行分析总结,得出相关结论：①当地电场观测数据受高压直流输电线路干扰时,地电场观测数据会出现畸变,持续一段时间后,不平衡电流消失,数据恢复正常;②地电场观测数据产生畸变的方向与观测台站的装置布设方式、接地极相对观测台站的位置有关;③高压直流输电线路接地极距离江苏地电台站较远,同一台站同一方向受同一高压直流输电线路影响的长短极距观测数据变化幅度之比接近1;④不同次高压直流输电干扰在同一台站出现地磁干扰变化幅度一致时,同一台站的地电场观测变化幅度不一定一致,与台站和接地极之间的地下电性结构的导电性变化有关。     

高压直流输电对地磁场观测的影响

2009年12月,甘肃天水、陕西乾陵等地磁台Z分量观测差值出现台阶式异常变化,同期陕西关中地区宝鸡、乾陵、周至等台站地电场观测也出现同步异常变化.经调查落实,确认此变化是由宝鸡—德阳±500kV直流输电工程试运行引起的.高压直流输电是近年来新出现的地磁观测中的一类干扰异常.根据对宝鸡—德阳高压直流输电线路邻近区域各地磁台站实际观测资料的分析,并结合安培定理和毕奥-萨伐尔定律计算了理想状态下高压直流输电对地磁观测的影响.结果表明,理论值与实际观测值基本相符,从而从机理上解释了高压直流输电对地磁观测影响的原因.由于计算时没有考虑不同地磁观测系统的差异和地下电性结构等因素的影响,因此计算方法有待进一步完善.     

基于深度神经网络的地磁观测数据高压直流输电干扰事件识别

随着越来越多高压直流输电线路的投入运行,地磁观测数据质量受到了严重影响.现有以人工或半人工方法识别高压直流输电干扰事件的工作量也随着受干扰范围的不断扩大和地磁观测仪器的增多而成倍增加.为了高效、准确地识别地磁观测数据中的高压直流干扰事件,本文基于卷积神经网络和长短期记忆神经网络,提出了一种高压直流输电干扰事件自动识别深度学习模型.利用2012年1月1日至2014年12月31日地磁台站原始观测数据,结合专家标注的持续时间在2 h内的高压直流输电干扰事件记录,制作高压直流输电干扰样本34360条,正常样本34360条.模型在训练集上的准确率达到了94.12%,验证集上的准确率达到了92.94%,测试集上的准确率达到了92.86%.初步研究表明深度学习方法在识别地磁观测数据中的高压直流输电干扰事件中具有较高的准确率,为下一步自动识别地磁观测数据中的车辆干扰、基建工程干扰、轻轨干扰等其他干扰事件提供了一种新的思路.     

地磁H、D分量受高压直流输电干扰形态分析

利用全国地磁台站地磁秒数据干扰资料,统计了27条高压直流输电对地磁观测H、D分量造成的干扰情况,研究高压直流输电对地磁观测H、D分量的影响特点,根据统计结果得到了地磁观测H、D分量受高压直流输电影响的多种干扰形态,并对各类形态产生的原因进行了分析,对H、D分量受高压直流干扰形态有了更清晰的认识。     

高压直流输电对泾县地震台地磁观测干扰分析

高压直流输电线路对地磁观测的干扰幅度大,随意性大.泾县地震台地磁观测目前受到附近穿行的多条高压直流输电影响,且无法避免.通过对泾县地震台观测资料分析,就高压直流输电对地磁观测的干扰原理和一些识别的方法有一定认识,并掌握有效剔除方法.     

高压直流输电线对甘肃地磁观测的影响分析及应对措施

随着国家电网建设规模的不断扩大,越来越多的高压直流输电工程陆续投入使用,对线路两侧的地磁观测资料造成了不可避免的影响。目前有5条高压直流输电线路对甘肃地磁台站的观测造成一定程度的干扰。通过单台及多台观测资料对比的方法,识别高压直流输电线对地磁观测资料的影响,研究干扰特征,对正确预处理观测资料有重要的意义。结果表明:①高压直流输电对地磁Z分量影响明显,D、H分量不明显;②对地磁观测影响产生的形态主要表现为方波型、缓变型、梯形型、复合型等。通过总结高压直流输电对地磁观测资料影响特征及形态,有助于正确预处理观测资料及为今后实现计算机自动化处理提供依据。     

高压直流输电对全国地磁台站的影响概况

对全国高压直流线路的分布情况进行统计,分析高压直流线路对沿线地震台站地磁观测的影响,得出2014年之前地磁台站受直流输电影响的分布特性,进一步根据台站的影响特性确定受哪条高压直流线路的影响。分析结果为高压直流对地磁台站影响的判定及预处理有一定的参考意义。     

宁东—山东高压直流输电系统对河北地磁观测干扰的分析

宁东至山东±660 k V直流输电工程投入运行后,对河北省很多地磁台站观测造成不同程度的干扰。基于河北省地磁台站观测数据,分析高压直流干扰的动态变化特征,提出具体干扰的判定原则,为高压直流输电干扰影响地磁观测提供一些改善建议与措施。     

高压直流输电对陕西地电场观测的影响

总结陕西地电场观测多次受高压直流输电干扰事件,对干扰影响的变化特征及原因进行分析,认为陕西5个台的地电场观测均受到高压直流输电干扰,干扰源主要来自4条高压直流输电系统;各台地电场观测受到高压直流输电系统干扰的程度不同,干扰方式有入地电流干扰和线路合成电场干扰2种;讨论了利用高压直流输电对地电场干扰特征来检测地电场观测系统的稳定性和接线正确性的可行性,提出了判定观测系统故障和地下介质电性参数异常的方法;最后,提出了识别高压直流输电干扰和应对干扰的建议。     

高压直流输电对磁电场观测的影响

以山西地磁场观测台站和山西、宁夏、山东部分地电场台站观测为例,分析其受宁夏一山东±660千伏直流输电工程运行的干扰情况。结果表明,高压直流输电工程的运行对山西地磁场观测及送受端换流站附近的宁夏、山东地电场观测影响明显,而对于直流输电工程中段的山西地电场观测无明显影响。     

高压直流输电对地磁观测影响的特征分析

越来越多的高压直流(HVDC)输电工程在全国范围内投入运行,对地磁观测造成了较大.范围的干扰,这种干扰需要观测员进行数据预处理,以便产出可靠的地磁观测资料。本文通过对HVDC运行的故障特性、地磁台站与高压直流线路的相对位置以及对地磁观测资料造成的干扰形态进行分析,指出了HVDC对地磁观测造成的4个干扰特性,为识别、判定这种干扰提供了依据。     

徐庄子地震台地磁观测干扰因素剖析

为充分认识地磁观测环境中的各种干扰因素,提升台站观测人员对数据异常的识别能力,确保提供真实有效的高质量观测数据,以天津市徐庄子地震台地磁观测为例,阐述地磁观测中存在的多种干扰因素及形态特征和预处理方法。分析表明,徐庄子地震台地磁GM4磁通门磁力仪主要受高压直流输电、地铁运营、过往车辆、地电供电、GPS整点授时、磁扰以及雷电等因素的影响,干扰形态主要表现为尖峰、台阶、扰动等,并总结说明高压直流输电线路的干扰鉴定方式、幅度及干扰时段等。     

满洲里地震台地磁秒采样数据干扰分析

分析2015年8月—2018年7月满洲里地震台FHDZ-M15地磁总场与分量组合观测系统记录的地磁秒采样观测数据(剔除磁暴与磁扰时间段),发现台站地磁秒采样数据资料所受干扰主要呈阶跃和尖峰形态,通过测量测区地磁场水平梯度,排查周边环境,并对设备和线路进行漏电检测,认为:阶跃形态干扰主要由高压直流输电和车辆停放引起;经逐项排查对UPS加热及输电线路漏电检测,仪器室温度过低和输电线路漏电均造成高频毛刺尖峰形态干扰,对UPS加热处理,干扰状态得到改善,但Z、F分量干扰仍在.受满洲里气候条件等因素限制,未能在2019年完成输电线路更换,当前无法确定干扰是否为输电线路漏电所致,后续将采取相应措施予以确认.     

满洲里地震台地磁秒采样数据干扰分析

分析2015年8月—2018年7月满洲里地震台FHDZ-M15地磁总场与分量组合观测系统记录的地磁秒采样观测数据（剔除磁暴与磁扰时间段）,发现台站地磁秒采样数据资料所受干扰主要呈阶跃和尖峰形态,通过测量测区地磁场水平梯度,排查周边环境,并对设备和线路进行漏电检测,认为：阶跃形态干扰主要由高压直流输电和车辆停放引起;经逐项排查对UPS加热及输电线路漏电检测,仪器室温度过低和输电线路漏电均造成高频毛刺尖峰形态干扰,对UPS加热处理,干扰状态得到改善,但Z、F分量干扰仍在。受满洲里气候条件等因素限制,未能在2019年完成输电线路更换,当前无法确定干扰是否为输电线路漏电所致,后续将采取相应措施予以确认。     

高压直流输电对山东地磁观测影响的预处理优化分析

宁东至山东±660 kV直流输电示范工程的试验和运行,对山东很多台站地磁观测造成影响.就此分析高压直流对地磁观测的影响机制,计算影响幅度,提出地磁预处理方法（如曲线形态的对比、识别干扰的原则、干扰幅度的确定的原则等）,为直流输电影响全国地磁观测问题提供解决思路.     

承德地球物理台网地磁观测环境干扰

近年来,承德地球物理台网观测数据受到高压直流输电和车辆等场地环境干扰。以承德和丰宁地震台FHD-2B质子矢量磁力仪观测数据为基础,从影响分量、多台站对比、查询方式等识别干扰源,分析2种影响因素的特点,结果显示:①高压直流输电主要影响垂直分量Z;车辆干扰时,磁偏角D、垂直分量Z、水平分量H均可能受到影响;②高压直流输电会影响沿线多个台站,且曲线畸变在时间上具有同步性;车辆干扰一般只影响附近单个台站;③高压直流输电影响可在国家地磁台网中心网站查询;车辆干扰可通过查看监控、询问门卫、每日巡查场地等方式核实。