● 摘要
随着特高压直流输电工程在我国的快速发展，其带来的电磁环境影响越来越受到工程人员的关注，合成电场作为线路电磁环境的重要组成部分，受空间电荷分布的影响较大。根据特高压直流实际线路的电磁环境试验可知，空气质量较差、空中悬浮带电颗粒较多时，地面合成电场异常增大。为了获得空中电荷及颗粒物对地面合成电场的影响规律需进行大量的实验，同时需要配备空间电荷密度测量系统来测量线下空间电荷的分布情况。
本文以我国特高压直流线路为背景，以空间电荷密度为对象展开研究，计算了空间电荷的理论分布曲线并初步完成了测量系统的开发与测试。论文主要工作如下：
1、特高压直流线路下空间电荷分布的理论计算与分析。主要通过解析法求解空间电荷分布的理论曲线，并对其影响因素及空间电荷密度对合成电场的影响进行了分析，同时为选择空间电荷密度测量装置的量程提供了依据。
2、研究基于电荷筛选法测量空间电荷密度的原理。在此基础上提出了电荷量的测量方法，并对其测量原理进行了推导；研究了基于换热理论测量气体流量的测量原理。
3、完成基于电荷筛选法的空间电荷密度测量装置的初步研制。提出了测量系统硬件结构的总体设计方案，进行了相关电路的设计，包括电荷信号调理电路和流量测量电路，并完成了硬件电路的测试。
4、完成空间电荷密度测量软件平台开发及系统综合集成。根据测量软件需求分析，设计了测量软件的总体结构，实现了空间电荷密度数据采集、处理、显示和存储等功能，并进行了室内外试验验证。
论文针对空间电荷密度理论计算及电荷筛选法原理进行了一系列的理论分析和推导，有一定的理论参考价值。研究中完成的空间电荷密度测量装置硬件结构及测量软件平台也有一定的实用性，为以后研究工作奠定了必要的基础。