一种输电线路雷击频度的直接监测方法技术

本发明专利技术提供一种输电线路雷击频度的直接监测方法，涉及输电线路差异化防雷技术领域，首先，基于行波在线实时测量技术，监测输电线路行波电流相关信息；其次，辨识雷击输电线路的行波电流波形和基于雷击行波电流相关信息定位雷击位置；然后，将输电线路按杆塔进行分区段处理；最后，计算各区段雷击频度并绘制输电线路雷击频度分布图。本发明专利技术方法不仅简明可行，而且可以将传统输电线路走廊雷击频度精确到输电线路本体雷击频度，为输电线路的差异化防雷技术改造提供更加科学的基础数据支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防雷
，尤其涉及输电 线路差异化防雷

技术介绍
近几十年来，我国经济持续强势增长，对供电负荷的需求随之猛增。供电可靠性的 要求也不断提高，如何降低输电线路故障跳闸率，成为电网面临的巨大挑战。运行经验表 明：雷击引发的架空输电线路故障是影响电网安全可靠运行的主要因素之一。架空输电线 路的雷击跳闸次数占线路总跳闸次数的60%以上，其雷电防护仍然是电力系统十分关注的 问题。 现行的输电线路雷电防护方法主要分两类，第一类依据运行经验，根据该地区的 雷暴日天数、杆塔型号和避雷线的保护角粗略计算输电线路的雷击跳闸率，评估线路防雷 建设和改造的成效，该评估方法往往不能达到预期的防雷效果；另一种是雷电定位系统，受 到地形等原因的影响，存在百米量级的平均定位误差，从而无法辨识雷电是否击中输电线 路还是周围大地，仅能监测输电线路走廊的落雷情况，不能监测输电线路本体的落雷状况。 因此，急需一种输电线路本体雷击监测的方法，为防雷改造提供更加可靠的数据和技术支 持。
技术实现思路
为了摆脱目前防雷建设和改造的困境，本专利技术提供一种输电线路雷击频度的直接 监测方法，该方法依据输电线路本体落雷情况，计算输电线路各区段每百公里?年的雷击频 度，并绘制整条输电线路的雷击频度分布图。 本专利技术，具体的技术方案如下： 首先，实时监测输电线路行波电流相关信息，输电线路行波电流相关信息包括输 电线路行波电流波形数据和相应的采集时刻； 其次是雷击输电线路行波电流相关信息的提取及雷击点的定位，雷击输电线路行 波电流相关信息的提取作如下说明：雷击输电线路行波电流相关信息的提取主要是指雷击 输电线路类型的辨识，雷击输电线路类型包括雷击避雷线、雷击杆塔和雷击输电导线；雷击 避雷线波形特征是每个脉冲宽度时间为Td S，且每个脉冲堆伴随有明显衰减的震荡；雷击 杆塔波形特征是每个脉冲宽度时间为Td s，且每个脉冲堆没有明显衰减的震荡；雷击输电 导线波形特征是脉冲时间为T2y s，且没有脉冲堆；其中2〈1\〈4, T2>10。 接下来将输电线路按杆塔进行区段的划分，区段划分的原则如下：每一个区段为 队级杆塔，输电线路总区段数为n，输电线路总杆塔数为N，若N/X余数不小于0. ，则n等 于N/K的整数部分加1，若N/K余数小于0. ，则n等于N/K的整数部分，其中& > 10。最后是计算输电线路各区段雷击频度和绘制输电线路雷击频度分布图，计算各区 段的雷击频度的方法是：第一步计算出每一区段的长度，第二步计算各区段的雷击频度，区 段雷击频度为折合至每百公里?年的雷击次数，例如某区段的长度为L，监测年数为a，则该 区段雷击频度计算公式为f=l〇〇XF/ (LXa)，其中F为该区段监测的雷击次数。【附图说明】 图1 流程图 图2监测装置采集的雷击避雷线行波电流波形图 图3监测装置采集的雷击杆塔行波电流波形图 图4监测装置采集的雷击输电导线行波电流波形图 图5某条输电线路雷击频度分布图【具体实施方式】 为了更好的理解本专利技术，结合相关图形作 进一步的说明。 图1是本专利技术较佳流程图。 首先，步骤S1，实时监测输电线路行波电流相关信息。 实施本步骤时，需要在输电线路上分布式安装行波监测装置，安装原则是每10~ 15km为一个监测点，并在监测点处的ABC三相各安装一台监测装置，运用罗氏线圈采集高 频行波电流波形数据，GPR计时模块记录行波数据的采集时刻，所需要的行波电流相关信息 包括输电线路行波电流波形数据和相应的采集时刻。 其次，步骤S2,雷击输电线路行波电流相关信息的提取及雷击点的定位。 实施本步骤时，雷击输电线路行波电流相关信息的提取主要是指雷击输电线路类 型的辨识，雷击输电线路分雷击避雷线、雷击杆塔和雷击输电导线三种不同的类型，不同雷 击类型的行波电流波形特征不同，雷击避雷线行波电流波形特征是每个脉冲宽度时间为 Tj s，且每个脉冲堆伴随有明显衰减的震荡；雷击杆塔行波电流波形特征是每个脉冲宽度 时间为Tw s，且每个脉冲堆没有明显衰减的震荡；雷击输电导线行波电流波形特征是脉冲 时间为T2 y s，且没有脉冲堆；其中2〈1\〈4, T2>10;所述脉冲堆是指相邻两个或多个脉冲组 成的集合；图2为实际监测的雷击避雷线行波电流，图3为实际监测的雷击杆塔行波电流， 图4为实际监测的雷击输电导线行波电流。雷击点定位采取单端定位和双端定位相互印证 的方法，单端定位法根据故障点发出的行波到达监测装置的时刻和经变电站反射波到达监 测装置的时刻定位雷击点，双端定位法根据故障点发出的行波分别到达不同监测点的时刻 定位雷击点，综合考虑单端法定位的雷击点和双端法定位的雷击点确定最终的雷击点。 然后，步骤S3,将输电线路按杆塔进行区段的划分。 实施本步骤时，由于雷击点定位精度为±1级杆塔，再考虑其他影响因素，区段划 分的原则如下：每一个区段为K级杆塔，输电线路总区段数为n，输电线路总杆塔数为N，若 N/K余数不小于0. ，则n等于N/K的整数部分加1，若N/K余数小于0. 5队，则n等于N/ K的整数部分，其中& > 10。根据具体输电线路的杆塔总数，选择合适的&值。 最后，步骤S4，计算输电线路各区段雷击频度和绘制输电线路雷击频度分布图。 在实施本步骤时，首先计算各区段的长度，其次计算各区段的雷击频度，区段雷击 频度为该区段折合每百公里？年的雷击次数，即区段雷击频度f=l〇〇XF/(LXa)，其中F为 雷击该区段监测的雷击次数，L为某区段的长度，a为监测年数。最后，根据各区段计算所得 的雷击频度，绘制整条输电线路雷击频度分布的柱状图。 以一个具体的实施案例说明本专利技术方法的简明性和可行性。 首先获取某条输电线路行波电流相关信息，提取雷击输电线路行波电流相关信息 并定位雷击点，如表1某条输电线路雷击统计。 其次，将该条输电线路进行区段的划分，该输电线路共411级杆塔，每个区段的杆 塔数目取40级，则区段数为10。 最后，计算各个区段的雷击频度，如表2各区段雷击频度，并绘制该条输电线路的 雷击频度分布柱状图，如图5所不。 表 1 表 2【主权项】1. ，其特征在于，计算输电线路各区段直击雷 的雷击频度，并绘制输电线路雷击频度分布图，具体实现步骤如下： 实时监测输电线路行波电流相关信息； 雷击输电线路行波电流相关信息的提取及雷击点的定位； 将输电线路按杆塔进行区段的划分； 计算输电线路各区段雷击频度和绘制输电线路雷击频度分布图。2. 根据权利要求1 ，步骤实时监测输电线路行 波电流相关信息，其特征在于：输电线路行波电流相关信息包括输电线路行波电流波形数 据和相应的采集时刻。3.根据权利要求1，步骤雷击输电线路行波电 流相关信息的提取及雷击点的定位，其特征在于：雷击输电线路行波电流相关信息的提取 主要是指雷击输电线路类型的辨识，雷击输电线路类型包括雷击避雷线、雷击杆塔和雷击 输电导线；雷击避雷线波形特征是每个脉冲宽度时间为T1Us，且每个脉冲堆伴随有明显衰 减的震荡；雷击杆塔波形特征是每个脉冲宽度时间为T1Us，且每个脉冲堆没有明显衰减的 震荡；雷击输电导线波形特征是脉冲时间为T2Us，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路雷击频度的直接监测方法，其特征在于，计算输电线路各区段直击雷的雷击频度，并绘制输电线路雷击频度分布图，具体实现步骤如下：实时监测输电线路行波电流相关信息；雷击输电线路行波电流相关信息的提取及雷击点的定位；将输电线路按杆塔进行区段的划分；计算输电线路各区段雷击频度和绘制输电线路雷击频度分布图。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱冠军，张国清，谢施君，胡枫，窦宪鹤，岳鑫桂，
申请(专利权)人：武汉三相电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42