一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统，该系统包括输电线路信息采集装置、雷电参数获取装置及数据处理装置，其中，输电线路信息采集装置包括GPS接收单元、温度传感与调理单元及采集控制单元，采集控制单元分别与GPS接收单元及温度传感与调理单元连接；雷电参数获取装置包括微处理器，微处理器的端口上分别连接有电流传感器、耦合电容和超高频方向天线；数据处理装置：分别与采集控制单元及微处理器连接，数据处理装置对输电线路信息和雷电参数进行统计及分析处理，并评估出输电线路防雷性能的好坏。与现有技术相比，本实用新型专利技术的系统能全面反映输电线路防雷性能在时间和空间上的差异性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输电线路防雷电技术，尤其是涉及一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统。
技术介绍
雷暴(雷电)活动强度不同地区是不同的，为了便于记录统计，规定了统一的表示雷暴活动强度的标准，常用表征雷暴活动强弱程度的雷暴活动参量，包括雷暴季节、雷暴持续期、雷暴月、雷暴日和雷暴小时等参量。而危及电力系统运行设备的雷电参数主要为雷电流幅值和雷电流波头的陡度。被雷击中的地面物体中产生很大的电流就叫作雷电流，这个大电流就是在电气设备上出现危险过电压的主要根源。影响输电线路防雷性能的雷电参数主要有两个:雷电流幅值概率分布和地闪密度。目前，大多数输电线路防雷性能计算和评估方法中，均采用统一不变的雷电流幅值概率分布；地闪密度的取值一般是在不同地域采用相同的由气象部门人工观测统计出的雷电日推算结果或采用雷电定位系统监测数据统计出的大区域地闪密度图上的固定值。在实际运用中，这些基于单一、固定的雷电参数而建立起来的防雷性能评估方法，无法准确反映不同区域、不同时间的输电线路雷电活动特征的差异，因而也不能准确、细致、针对性地评估输电线路的防雷性能。目前，已有部分学者开始利用实时的雷电活动数据进行输电线路防雷计算，并取得了较大的成果。实际运行中的输电线路的雷击跳闸率与地闪密度的分布、线路的绝缘水平、雷电流幅值概率分布、当地的地形地貌特征等因素有关，不同的时间段内，输电线路的地闪密度的分布、雷电流幅值概率分布是不同的，且同一时间段中输电线路不同的区段由于杆塔和绝缘子型号的差别，其绝缘水平也可能有所差异，同时由于所在地区的不同，其相应的地闪密度和雷电流幅值概率分布也不尽相同，因此输电线路的防雷性能具有随时间和空间的不同而存在差异的特征。为了更精确、有针对性的分析不同时间不同区域输电线路的防雷性能，本技术提出一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统，该系统包括输电线路信息采集装置、雷电参数获取装置及数据处理装置，其中，所述的输电线路信息采集装置包括GPS接收单元、温度传感与调理单元及采集控制单元，所述的采集控制单元分别与GPS接收单元及温度传感与调理单元连接；所述的雷电参数获取装置包括微处理器，微处理器的端口上分别连接有电流传感器、I禹合电容和超闻频方向天线；数据处理装置:分别与采集控制单元及微处理器连接，数据处理装置对输电线路信息和雷电参数进行统计及分析处理，并评估出输电线路防雷性能的好坏。所述的输电线路信息采集装置还包括感应取能供电单元，所述的感应取能供电单元分别与GPS接收单元、温度传感与调理单元及采集控制单元连接，为GPS接收单元、温度传感与调理单元及采集控制单元供电。所述的采集控制单元及微处理器均通过无线传输或光纤与数据处理装置连接。通过输电线路信息采集装置获取待评估输电线路的信息，主要包括基本信息(线路名称)、地理信息(杆塔经纬度坐标、海拔高度等)、绝缘水平和接地(绝缘子串或最短空气间隙的闪络电压或伏秒特性、杆塔接地电阻)和线路地形地貌特征。通过雷电参数获取装置获得指定时间段内的输电线路走廊雷电参数，即基于雷电定位系统对指定时间段内的输电线路走廊进行雷电参数统计，得到输电线路走廊的地闪密度分布和雷电流幅值概率分布。将获得的输电线路信息及雷电参数通过数据处理装置进行统计分析。数据处理装置进行统计分析的步骤为:利用雷电定位系统的监测数据，通过雷电参数网格统计法处理，从而得到输电线路走廊在指定时间内各区段的地闪密度及雷电流幅值概率密度分布，进而依照反击跳闸率计算方法计算出相应的反击跳闸率，依照电气几何模型计算出相应的绕击跳闸率，进而算出总雷击跳闸率，再以输电线路防雷设计中的规定值、经验值等为参考进行评估等级的划分，最终评估出输电线路防雷性能的好坏。输电线路防雷性能评估方法主要分为对输电线路防雷性能在时间上的和在空间上的差异评估。在时间上的差异评估:设定评估的参考标准，此参考标准依据线路雷击跳闸率的设计值、规定值或运行经验值给定；将计算得到的指定时间段内的输电线路雷击跳闸率，与参考标准相比较，确定评估结果，如果大于此参考标准值，则评估结果为在此指定时间段内输电线路的防雷性能较差；如果小于此参考标准值，则评估结果为在此指定时间段内输电线路的防雷性能较好。在空间上的差异评估:设定评估的参考标准，此参考标准可以依据线路雷击跳闸率的设计值、规定值或运行经验值给定；将计算得到的输电线路各区段的雷击跳闸率与参考标准相比较，确定评估结果，如果大于此参考标准值，则评估结果为在此区段输电线路的防雷性能较差；如果小于此参考标准值，则评估结果为在此区段输电线路的防雷性能较好。与现有技术相比，本技术的有益效果是:本技术的系统能全面反映输电线路防雷性能在时间和空间上的差异性；输电线路防雷性能时空差异化评估结果，在时间上可以细致到任意指定时间段，在空间上细致到每一基杆塔，并且给出明确的评估等级划分，可有效地采取防雷措施来提高线路防雷性能，更加精细化的管理电网。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中，I为输电线路信息采集装置，11为GPS接收单元，12为感应取能供电单元，13为温度传感与调理单元，14为采集控制单元，2为雷电参数获取装置，21为电流传感器，22为超高频方向天线，23为耦合电容，24为微处理器，3为数据处理装置。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统，如图1所示，该系统包括输电线路信息采集装置1、雷电参数获取装置2及数据处理装置3。其中，输电线路信息采集装置I包括GPS接收单元11、温度传感与调理单元13、感应取能供电单元12及采集控制单元14,采集控制单元14分别与GPS接收单元11及温度传感与调理单元13连接,感应取能供电单元12分别与GPS接收单元11、温度传感与调理单元13及采集控制单元14连接，为GPS接收单元11、温度传感与调理单元13及采集控制单元14供电。雷电参数获取装置2包括微处理器24，微处理器24的端口上分别连接有电流传感器21、耦合电容23和超高频方向天线22。采集控制单元14及微处理器24均通过无线传输或光纤与数据处理装置3连接，数据处理装置3对输电线路信息和雷电参数进行数据处理，并评估出输电线路防雷性能的好坏。通过输电线路信息采集装置I获取待评估输电线路的信息，主要包括基本信息(线路名称)、地理信息(杆塔经纬度坐标、海拔高度等)、绝缘水平和接地(绝缘子串或最短空气间隙的闪络电压或伏秒特性、杆塔接地电阻)和线路地形地貌特征。通过雷电参数获取装置2获得指定时间段内的输电线路走廊雷电参数，即基于雷电定位系统对指定时间段内的输电线路走廊进行雷电参数统计，得到输电线路走廊的地闪密度分布和雷电流幅值概率分布。将获得的输电线路信息及雷电参数通过数据处理装置3进行统计分析。数据处理装置3进行统计分析的步骤为:利用雷电定位系统的监测数据，通过雷电参数网格统计法处理，从而得到输电线路走廊在指定时间内各区段的地闪密度及雷电流幅值概率密度分布，进而依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路防雷性能时空差异化测试系统，其特征在于，该系统包括输电线路信息采集装置、雷电参数获取装置及数据处理装置，其中，所述的输电线路信息采集装置包括GPS接收单元、温度传感与调理单元及采集控制单元，所述的采集控制单元分别与GPS接收单元及温度传感与调理单元连接；所述的雷电参数获取装置包括微处理器，微处理器的端口上分别连接有电流传感器、耦合电容和超高频方向天线；数据处理装置：分别与采集控制单元及微处理器连接，数据处理装置对输电线路信息和雷电参数进行统计及分析处理，并评估出输电线路防雷性能的好坏。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司文荣，傅晨钊，杨凌辉，
申请(专利权)人：国家电网公司，上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：