高压换流站是高压直流输电工程中完成交直流变换、调节系统运行状态、保障系统安全稳定运行的关键节点。在换流站运行过程中,站内的换流变压器、阀冷却系统、平波电抗器和交直流滤波器组等设备会产生噪声,对站内工作人员和站外周边环境造成一定的影响。随着电压等级和输送容量的不断提升,换流站的噪声问题越发突显,它已经成为高压直流工程规划建设过程中必须考虑的重要因素。因此,研究高压换流站噪声源的特性规律与反演方法,从而获得设备实际运行情况下的声源噪声参数,对换流站噪声的有效治理和电网的安全稳定具有重要意义。本文通过分析高压换流站内各主声源设备的噪声特性,基于户外噪声传播的工程计算方法,对换流站噪声源声功率频谱的反演计算方法及其工程应用进行研究。主要包括以下内容:(1)基于实测数据,研究了高压换流站内各主声源设备噪声的特性规律。根据现场实测的大量噪声数据,研究了换流变压器、平波电抗器、阀冷却系统和交直流滤波器组的发声机理,分析了各声源噪声的频谱特征,基于音色参数统计了各声源噪声的音色特性,获得了各声源噪声的特征音色参数,实现了从音色的角度表征各主声源噪声的特性规律。(2)基于户外噪声传播计算的工程方法研究了适合高压换流站的噪声传播正向计算方法。在给定声源组声源等效原则的基础上,以点声源为研究对象对户外声场计算方法进行了阐述,详细分析了算法中关于声传播衰减项和声波反射的计算,并给出了多声源声场的合成算法。(3)提出了一种基于换流站内现场实测数据的声源声功率频谱反演计算方法。分别构建了单声源声功率频谱反演模型和多声源声功率频谱反演模型,并详细阐述了各自的反演步骤。通过采用迭代Tikhonov正则化方法,实现了多声源声功率频谱反演数学模型的稳定求解。(4)通过工程应用验证了所提声源声功率频谱反演算法的准确性和工程适用性。针对实际工程,建立了站内各主声源的声源等效模型。在此基础上,应用所提反演算法对站内各主声源的声功率频谱进行了反演计算。以反演所得声源声功率频谱为声源参数对声源周边声场进行计算,根据实测数据验证了反演结果的准确性。通过在其他换流站内应用,实现对反演算法的适用性验证。