特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究
1000kV特高压输电线路电磁环境仿真分析
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高压变电站的电磁环境建模与仿真研究
高压变电站的电磁环境建模与仿真研究简介：高压变电站作为电力系统的核心组成部分，起着传输和配电电能的关键作用。
然而，由于其潜在的电磁辐射和电磁干扰，对周围环境以及人体健康产生一定的影响。
因此，针对高压变电站的电磁环境建模与仿真研究已成为学术界和工业界共同关注的领域。
本文将对高压变电站的电磁环境进行建模与仿真方面的研究进行探讨。
一、高压变电站电磁辐射与干扰的问题高压变电站作为电力系统中最重要的节点之一，无法避免地会产生一定的电磁辐射和干扰。
这些辐射和干扰可能影响到周围的居民以及其他电子设备的正常工作。
因此，研究和分析高压变电站电磁环境的辐射和干扰问题变得尤为重要。
二、电磁环境建模的方法与技术电磁环境建模是对高压变电站电磁辐射和干扰进行模拟和预测的过程。
目前，电磁环境建模主要采用计算机仿真的方法。
常用的仿真软件工具包括COMSOL、ANSYS等。
根据仿真的目标和要求，可以选择合适的模型和技术进行电磁环境建模。
1. 建模精度与计算效率的折衷在进行电磁环境建模时，需要权衡建模精度和计算效率之间的关系。
较为复杂的电磁环境建模通常会带来更准确的仿真结果，但也会导致计算量的增加。
因此，在建模过程中需要综合考虑精度和效率的平衡，以满足实际研究和应用的需求。
2. 建模参数的获取与精确测量方法准确的建模需要精确的参数输入。
对于高压变电站，建模所需的参数包括电源电压、电流、电磁场强度等。
这些参数的获取通常需要通过实测或者计算手段。
其中，电磁场强度的测量是一个较为复杂的过程，需要借助专业的测量设备和技术。
三、高压变电站电磁环境仿真的应用与展望高压变电站电磁环境的仿真研究可以帮助人们更好地了解电磁辐射和干扰的特性，并为相关领域的规划和设计提供科学依据。
目前，高压变电站电磁环境仿真已广泛应用于：1. 环境评估与风险分析通过仿真分析高压变电站电磁辐射对周围环境和生物健康的影响，可以为相关区域的环境评估和风险分析提供依据。
例如，可以预测高压变电站的电磁辐射对农作物的生长和发育有无明显的影响。
_800kV特高压直流输电线路的电磁环境研究
收稿日期：２００６－０９－２５作者简介：王小凤（１９８２－），女，硕士研究生，主要从事高电压技术方面的研究。
±800 kV 特高压直流输电线路的电磁环境研究王小凤，周浩（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００２７，Ｃｈｉｎａ）ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｆｆｅｃｔｏｆ±８００ｋＶＵＨＶＤＣＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＬｉｎｅｓ（浙江大学电气工程学院，浙江杭州３１００２７）ＷＡＮＧＸｉａｏ－ｆｅｎｇ，ＺＨＯＵＨａｏ文章编号：１００１－１６０９（２００７）０２－０１０９－０４摘要：采用ＣＤＥＧＳ软件包对±８００ｋＶ特高压直流输电线路的电磁环境进行了仿真研究。
分析了极导线水平排列的±８００ｋＶ特高压直流输电线路的标称电场、合成电场、无线电干扰（ＲＩ）和可听噪声（ＡＮ）的总体水平。
讨论了线路参数，包括极导线对地高度、极间距、子导线截面积等对特高压直流输电线路的电磁环境参数的影响。
对海拔高度变化和单极运行方式等的影响也进行了分析。
关键词：特高压直流；电磁环境；合成电场；无线电干扰；可听噪声中图分类号：ＴＭ１５１；ＴＭ７２６．１文献标识码：ＡＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｏｆ±８００ｋＶＵＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｉｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅＣＤＥＧＳｓｏｆｔｗａｒｅｐａｃｋａｇｅｉｓｅｍｐｌｏｙｅｄｆｏｒｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｐｏｌｅｃｏｎｄｕｃｔｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌａｒｒａｎｇｅｄ±８００ｋＶＵＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｍｏｄｅｌｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｎｏｍｉｎａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ，ｔｏｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ，ｒａ－ｄｉｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄａｕｄｉｂｌｅｎｏｉｓｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕ－ｅｎｃｅｏｆｔｈｅｈｅｉｇｈｔｏｆｐｈａｓｅｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ，ｗｉｒｅｓｐａｃｉｎｇ，ｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎａｌａｒｅａｏｆｔｈｅｓｕｂｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｅｉｇｈｔａｂｏｖｅｓｅａｌｅｖｅｌａｎｄｓｉｎｇｌｅｐｏｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅａｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＵＨＶＤＣ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ；ｔｏｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｅｌｄ；ｒａｄｉｏｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＩ）；ａｕｄｉｂｌｅｎｏｉｓｅ（ＡＮ）０引言环境影响问题是特高压输电工程设计、建设和运行中必须考虑的重大技术问题。
特高压交流输电线路仿真研究
.大学毕业设计（论文）题目：特高压交流输电线路仿真研究学生姓名：学号学部（系）：机械与电气工程学部专业年级：电气工程及其自动化专业指导教师：职称或学位：硕士年 5 月25 日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (2)Key words (2)前言 (3)1．特高压输电技术及仿真软件介绍 (4)1.1 我国选择特高压输电的技术优势与经济优势分析 (4)1.1.1 特高压输电的技术优势 (4)1.1.2 特高压输电的经济优势 (4)1.2 我国特高压电网建设存在的技术问题 (4)1.3 实时数字仿真器RTDS简介 (5)1.3.1 RTDS的硬件 (5)1.3.2 RTDS软件 (5)1.3.3 RTDS的功能与应用领域 (6)2．特高压交流输电线路电气特性仿真分析 (8)2.1 特高压交流输电线路电气特性仿真 (8)2.2 电容电流的仿真与理论分析 (11)2.3 高频分量的仿真与理论分析 (13)2.4 非周期分量的仿真分析 (15)2.5 故障工况与存在的问题 (17)3．仿真结果与讨论 (21)结束语 (22)参考文献 (23)致谢 (23)附录 (24)特高压交流输电线路仿真研究摘要就我国而言，交流特高压电网为1000kv电网。
与超高压电网相比，特高压电网输电线路单位电感电阻比大，分布电容大，线路长度更长：在故障、分合闸操作等条件下，特高压系统呈现出更加明显的电磁暂态过程。
本文利用电力系统实时数字仿真器RTDS，分析了1000kv特高压输电线路分别在故障暂态过程、空载合闸、高阻接地等条件下相关电气量的特性；并通过理论分析，讨论了特高压电网继电保护所面临的特殊问题。
仿真结果认为交流特高压输电线路产生的分布电容过于巨大，接近于高阻接地电流，因此必须对线路分布电容进行补偿；在故障、空载合闸、区外故障切除和重合闸等暂态过程中分布电容引起的暂态电流中含有相当的高频分量，其频率仅为基频的5倍，从而使得线路两端的电流电压波形发生严重畸变，造成比相式距离保护的动作时间延长；在故障和操作后产生的非周期分量衰减周期长，且幅值接近于基频分量，衰减周期长将导致距离保护的暂态超越，而衰减幅值将使得继电保护装置误动作。
特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究
特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究作者：朱春景来源：《机电一体化》2014年第03期【摘要】特高压的输电线路所产生的电磁场对于周围的电磁环境都是具有一定影响的，我们对一条评估输电线路的标准化影响是一个十分复杂却又比较重要的课题。
本文就以超高压输电线路中产生的电磁场的仿真数据作为研究对象，并结合所研究问题的基本特点，在众多的电磁场数值计算的方法中选择可行性的方法进行基础性的方式进行研究，旨在对于模拟的电荷方法、优化模拟的电荷方法以及模拟的电流方法进行研究分析。
【关键词】特高压输电；电磁环境；数据仿真随着现代社会的不断发展，电子以及电气方面的设备使用无疑是更为广泛了，运行中的各类电子与电气产品大多都是伴随着电磁能量方面的转换而得以进行高密度宽频道的电磁输出。
从这个意义上来说，现代的电子系统以及电磁环境几乎是同时出现的，他们在这个过程中构成了一个可以用来对电子系统的性能评价继续处理的良好平台，继而应运而生一个所谓的电磁兼容概念。
所谓的电磁兼容，其实主要是指电子系统在一个电磁环境过程中从事的相互之间的兼顾化处理，以及电子设备或者系统在电磁的环境中能够十分顺畅的进行正常化的工作运行。
在全世界都在不断推崇电磁化环境保护的今天，我们更要特别重视通信、电力这类大型的设备以及交通运输过程中给人类电磁带来的巨大干扰，这种干扰甚至在很大程度上成为了我们学习如何保护环境，如果更好的治理环境的重要问题。
1 特高压输电路线对于电磁环境方面的影响电磁环境是在所有不同场合中将电磁现象进行归纳总结的一个总和，能够对电磁的环境进行影响的原因有很多，很重要的几点就是电磁方面的巨大辐射，这些辐射会带来巨大的污染，使得电磁的环境质量变得不够纯粹，严重的还会对电子设备等进行比较大的干扰。
在国外，科学家们早就对这一问题有了比较强列的敏感性，并针对这一问题从事了大量的调研取证工作，特别重要的一点就在于国外在电磁兼容以及环境保护两个方面都制定了相应的标准，譬如考虑到电磁对于人体健康方面的影响，大多数国家都规定在距离地面一米的高度上电场的强度都应该设置在每米3千伏以下，另外，在对一些长期工作在电磁环境下的工作人员的分析中，也可以发现，对于平均电场强度为每米7.8到10千伏的环境中，每45名工作人员中就有26名会患神经衰弱，有12人左右会出现心血管问题，14人的心电图出现异常情况等。
1000kV特高压输电线路电磁环境仿真分析
1000kV特高压输电线路电磁环境仿真分析1000kV特高压输电线路电磁环境仿真分析引言：随着国民经济的快速发展，电力需求大幅增长，特高压输电线路作为电力能源的重要载体，其电磁环境对人类生活和生态环境产生的影响备受关注。
针对此问题，本文进行了1000kV特高压输电线路电磁环境的仿真分析。
一、特高压输电线路电磁辐射特征特高压输电线路在输送大容量电力的同时，也会产生较强的电磁辐射。
电磁辐射包括电磁波、电磁感应和电磁敏感。
电磁波是特高压输电系统产生的主要辐射形式，由输电线路和导线上的电流激发而产生，其频率范围为50Hz至300GHz。
电磁感应是由于特高压输电线路的电流变化而引起的电磁场，会对周围环境中的电子设备或通信系统产生干扰。
电磁敏感是指电力系统中的设备或线路对电磁场的敏感程度，可能导致电力设备的损坏或工作不稳定。
二、特高压输电线路电磁环境仿真模型的建立为了准确分析1000kV特高压输电线路的电磁环境，首先需要建立相应的仿真模型。
模型主要包括输电线路的几何模型、电流负载和电磁场计算模型。
通过采集实际的电力系统数据，并结合电磁场理论和计算方法，可以建立特高压输电线路电磁环境的仿真模型。
三、特高压输电线路仿真参数选择进行电磁环境仿真分析，需要选择一些合适的参数。
参数选择的合理性对于保证仿真结果的准确性至关重要。
在选择输电线路几何模型时，应考虑线路的杆塔形式、导线间距和导线高度等因素。
电流负载方面，需要考虑线路的负载率、负载功率和瞬态响应等因素。
在电磁场计算模型中，需要选取合适的计算方法和边界条件，并进行合理的离散化处理。
四、电磁环境仿真分析结果在进行特高压输电线路的电磁环境仿真分析时，可以得到线路周围的电磁场分布情况，评估辐射功率密度和磁场强度等指标，以及线路对周围环境和电子设备的干扰程度。
通过分析仿真结果，可以评估特高压输电线路对人类健康和生态环境的潜在影响。
五、电磁环境控制措施在实际的特高压输电线路建设和运行过程中，有必要采取一系列的电磁环境控制措施，减少电磁辐射对人类健康和周围环境的影响。
高压输电线路电磁暂态仿真与响应分析研究
高压输电线路电磁暂态仿真与响应分析研究电力系统是现代社会必不可缺的基础设施之一，而高压输电线路作为电力系统的重要组成部分，承担着电能的长距离输送任务。
然而，由于输电线路所处的环境复杂多变，包括天气条件、地形地貌等因素的影响，导致线路在运行过程中会受到各种电磁暂态干扰。
因此，对高压输电线路电磁暂态的仿真与响应分析进行研究具有重要的理论和实际意义。
首先，对高压输电线路电磁暂态的仿真进行研究是为了模拟线路在不同工作条件下的电磁暂态过程。
电磁暂态是指当电力系统中产生突发电流或电压变化时，系统中出现的电磁现象，包括过电压、过电流等。
通过仿真可以获得线路在不同暂态过程中的电流、电压等参数变化情况，为进一步分析线路的稳定性和可靠性提供参考依据。
其次，对高压输电线路电磁暂态的响应进行分析是为了评估线路在暂态过程中的安全性能。
在实际运行中，线路可能会遭受雷击、故障电流等外部干扰，这些干扰将导致线路电流、电压异常波动，甚至引发线路跳闸等故障。
通过对线路响应的分析，可以评估线路在各种暂态干扰下的响应情况，判断线路的安全性能，并提出相应的改进措施。
在进行高压输电线路电磁暂态仿真与响应分析研究时，需要使用合适的仿真工具和方法。
目前，常用的方法包括有限元法和时域分析法等。
有限元法是一种基于数值计算的仿真方法，通过对输电线路的物理特性进行建模，可以模拟不同暂态过程中的电磁场分布。
时域分析法则是一种基于电路方程的仿真方法，通过对线路中的电流和电压进行时域求解，可以得到相应的暂态响应。
除了仿真工具和方法，还需要考虑仿真模型的准确性和可靠性。
对于仿真模型的建立，需要根据实际线路的参数、拓扑结构等信息进行精确的建模。
同时，还需要考虑线路所处的环境因素，如温度、湿度等对线路参数的影响。
在进行仿真过程中，还需要考虑线路的运行状态和工况，如负荷变化、故障发生等，以获得更加真实可靠的仿真结果。
在高压输电线路电磁暂态仿真与响应分析研究中，需要注意的是根据具体的研究目标和需求，选择合适的仿真模型和方法。
特高压输电线路电磁环境研究及预测
特高压输电线路电磁环境研究及预测近年来，随着社会的快速发展，能源的需求和开发越来越受到重视。
为满足能源的需求，特高压输电线路逐步成为电力行业的重要组成部分。
特高压输电线路的建设，不仅是电力行业技术水平和制度创新的体现，还是面向未来的明智决策，直接关系到我国能源发展和国家安全。
但是，特高压输电线路的电磁环境也引起了广泛的关注。
本文将从特高压输电线路电磁环境的形成、影响和预测方面进行讨论。
一、特高压输电线路电磁环境的形成特高压输电线路的电磁环境主要来自四个方面，即输电线路本身、线路周围地物、输电过程中的电磁波辐射和输电过程中产生的电磁干扰。
首先，输电线路本身可以产生电磁场。
输电线路中通常采用交流输电，由于电流的不断变化，就会产生电磁场。
特高压输电线路直径较大，导线之间和大地之间的电容较大，联合产生的电磁场也比较强。
其次，Line周围地物也对产生电磁环境有影响。
在输电线路周围有不少地物，例如高架桥、楼房、电视塔等，它们是输电线路场的一种环境。
地物对输电线路周围的电磁场产生反射和折射作用，使得电磁环境呈现出复杂的变化。
第三，输电过程中的电磁波辐射是特高压输电线路电磁环境的重要组成部分。
输电过程中，导线上的电流产生的电磁波在输电过程中传递，会发散向四面八方。
最后，由于电力系统中大量使用电器和电子设备，电磁干扰也对输电过程产生一定影响。
当输电线路附近使用电器和电子设备时，它们会放射出电磁波，产生电磁干扰，对特高压输电线路的正常运行产生影响。
二、特高压输电线路电磁环境的影响特高压输电线路电磁环境造成的影响主要包括对人体健康的影响、对环境影响的影响以及设备工作受到的干扰。
首先，特高压输电线路电磁环境对人体健康的影响是公众关注的重点问题。
从已经进行的国内外多项研究数据可以看出，高压输电线路的电磁场相对于人体来说是较弱的。
其对人体的影响主要是潜在的长期健康风险，可能会增加儿童白血病的发病率，但具体的发病机理还需要进一步的实验验证。
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特高压输电路线电磁环境的数值仿真研究
摘要特高压的输电线路所产生的电磁场对于周围的电磁环境都是具有一定影响的，我们对一条评估输电线路的标准化影响是一个十分复杂却又比较重要的课题。
本文就以超高压输电线路中产生的电磁场的仿真数据作为研究对象，并结合所研究问题的基本特点，在众多的电磁场数值计算的方法中选择可行性的方法进行基础性的方式进行研究，旨在对于模拟的电荷方法、优化模拟的电荷方法以及模拟的电流方法进行研究分析。
【关键词】特高压输电；电磁环境；数据仿真
随着现代社会的不断发展，电子以及电气方面的设备使用无疑是更为广泛了，运行中的各类电子与电气产品大多都是伴随着电磁能量方面的转换而得以进行高密度宽频道的电磁输出。
从这个意义上来说，现代的电子系统以及电磁环境几乎是同时出现的，他们在这个过程中构成了一个可以用来对电子系统的性能评价继续处理的良好平台，继而应运而生一个所谓的电磁兼容概念。
所谓的电磁兼容，其实主要是指电子系统在一个电磁环境过程中从事的相互之间的兼顾化处理，以及电子设备或者系统在电磁的环境中能够十分顺畅的进行正常化的工作运行。
在全世界都在不断推崇电磁化环境保护的今天，我们更要特别重视通信、电力这类大型的设备以及交通运输过程中给人类电磁带来的巨大干扰，这种干扰甚至在很大程度上成为了我们学习如何保护环境，如果更好的治理环境的重要问题。
1 特高压输电路线对于电磁环境方面的影响
电磁环境是在所有不同场合中将电磁现象进行归纳总结的一个总和，能够对电磁的环境进行影响的原因有很多，很重要的几点就是电磁方面的巨大辐射，这些辐射会带来巨大的污染，使得电磁的环境质量变得不够纯粹，严重的还会对电子设备等进行比较大的干扰。
在国外，科学家们早就对这一问题有了比较强列的敏感性，并针对这一问题从事了大量的调研取证工作，特别重要的一点就在于国外在电磁兼容以及环境保护两个方面都制定了相应的标准，譬如考虑到电磁对于人体健康方面的影响，大多数国家都规定在距离地面一米的高度上电场的强度都应该设置在每米3千伏以下，另外，在对一些长期工作在电磁环境下的工作人员的分析中，也可以发现，对于平均电场强度为每米7.8到10千伏的环境中，每45名工作人员中就有26名会患神经衰弱，有12人左右会出现心血管问题，14人的心电图出现异常情况等。
这些数据都以不争的事实告诉我们，超高压的线路中电磁场必然会给人们的健康带来损害，我们需要针对这样的超高压输电线路进
行一个比较强干扰的深入研究与探索。
2 特高压输电线路电磁场数据仿真的国内外情况研究
国外对于特高压的输电路电磁场的数据早就有一个相对全面的分析，在国外科技人员做出的数据统计过程中，具有一些相对比较成熟的软件包作为辅助，扑入，NEC电磁场数值的计算机软件处理包，这种处理包主要也是使用矩量的方式来进行辐射磁场的研究开发，并且不断解决在这个过程中的几十个相应工程方面的计算问题。
我们还会采用模拟电荷的方法来进行处理，在这个处理的过程中，我们一般都是结合比较平坦的地面来进行仿真设计研究，像许多平原地区是地势比较平坦的，我们就可以有倾向性的将地面假设成一个平面，对于一些丘陵或者山地地区，我们通常不使用这种方式进行计量。
另外，随着社会的发展，土地资源的不断稀缺，为了节省线线而架设的回廊占地也通常采用特高压的输电路线进行处理，但在这方面的数值研究还存在缺失，需要我们进一步对其进行探索。
3 特高压输电路线电磁环境数值仿真计算方法分析
首先，我们采用有限差分方法进行仿真计算，这种方法是一种使用最早的方法，这种方法主要是采用微偏分的方程定解来进行数学模型的构建，基本思想还是利用网格化的线路将一些固定化区域中的离散化函数分解为网格离散点中的相应结合体，然后使用我们常用的差分原理的方式来进行编导数的解答，最终转化成了一组对于相应的差分方程式的解答问题。
继而求出这种插值方式的近似值，作为我们进行特高压输电路线电磁环境数值分析的重要参考。
其次，我们还可以采用有限的元法进行分析，这种分析方式是上世纪五十年代首先提出的，这种方式是以变分的理论作为思考的基础，把要进行求解的方程数学模型转化成基本的变分问题进行解答，采用这种方式进行计算的核心就在于使用剖分的差值方式计算，主要是将研究的连续场分隔成为几个有限的单元，在这些单元中使用简单的插值函数来进行解答，在我们进行自然边界条件的解答过程中，一般都不建议将这些问题单独列出来，这样做可以很明显的起到进一步简化相关方法步奏的作用。
4 模拟电磁电荷发的基本思想综述以及应用分析
总而言之，研究特高压输电线路的电磁环境方面的数值是有着十分重要的意义的，也是十分必要的，我们在进行这个问题的研究过程中，一定要首先拥有探索的精神，要不断收集大量的文献资料，认真进行学习和研究，不断进行优化与模拟，对在进行研究的过程中抓到的典型问题进行认真的分析以及误差方面的计算，不断反复地验证这些数值的可信程度，从而为更好的将这些仿真的数值应用
到特高压输电线路的电场以及磁场计算过程中奠定基础。
参考文献：
[1]王定海.电磁兼容原理与设计[J].电子科技大学出版社；2011（8）.
[2]高小刚，吴志友.21世纪环境电磁学及电磁兼容技术分析[J].邮电设计技术，2010.
[3]梁保颖，高玉生.高压输变电设备电磁辐射环境影响分析[J].电力环境，2012（7）.。