[發明專利]一種輸電線路區段雷害風險評估方法

有效

• 申請號: 201110257132.9
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102411105A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 谷山強;趙淳;陳家宏;李曉嵐;童雪芳;馮萬興;王海濤
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國網電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李雙全

技術領域

本發明涉及電網防雷領域，特別是一種輸電線路區段雷害風險評估方法，其適用于電力系統的高壓輸電線路、超高壓輸電線路及特高壓輸電線路的易閃段評估。

背景技術

輸電線路是電網的重要組成部分，輸電線路的安全穩定運行直接影響著電網的穩定性和供電的可靠性。當前，輸電線路雷害事故越來越嚴重，據統計，我國因雷擊而引起的線路跳閘次數占線路總跳閘次數的60％～70％，由此可知雷擊是引起輸電線路跳閘的重要因素。防止輸電線路雷害事故，是保證輸電線路安全穩定運行的一項十分重要的工作，現在已經成為電力設計部門、電網管理部門給以高度重視的工作，而做好對輸電線路雷害風險的評估是防止雷害事故的基礎。更加針對、有效、準確地評估輸電線路的雷害風險，是指導輸電線路防雷運行和改造的重要參考和依據。

據申請人所知，由于一條線路的桿塔數量較多，特別是跨區電網及遠距離輸電線路可達幾百甚至幾千，如果只給出各基桿塔的風險等級，運行維護部門仍無法快速準確把握線路的防雷薄弱點。較好的解決辦法應是先通過對線路各區段進行雷害風險評估來確定防雷薄弱區段，再針對風險較高區段進行桿塔的評估以確定薄弱桿塔，進而進行針對性防護。針對線路各桿塔區段進行雷害風險評估，對于提高防雷綜合治理的技術經濟性具有重要作用。

進行輸電線路雷害風險評估，需綜合考慮線路走廊雷電活動特征、線路桿塔結構和絕緣特征以及線路地形地貌特征諸多因素。在此基礎上，有針對性的對輸電線路中各桿塔的雷害風險進行評估。

中國專利文獻公開的《基于雷電參數統計的輸電線路防雷性能評估方法》(專利號ZL200810048399.5)就是采用：基于給定需要進行防雷性能評估的輸電線路及各基桿塔的全信息，通過對給定線路進行指定時間段內的地閃密度、雷電流幅值概率分布統計，獲取線路走廊各基桿塔的雷電參數，計算輸電線路各基桿塔在指定時間段內的雷擊跳閘率，并依據線路雷擊跳閘率的設計值、規定值或運行經驗值設定參考值，根據計算的雷擊跳閘率結果對輸電線路防雷性能在時空上的差異性進行評估，從而實現對輸電線路全線逐基桿塔的雷害風險評估。通過該方法能得到線路中各基桿塔的雷害風險結果，并獲取線路中的易閃桿塔。該發明存在的不足之處是，不能準確反映各桿塔區段的雷害風險強弱。

據有關文獻介紹，對于輸電線路各區段的雷害風險評估，目前主要有兩種方法。一種是中國專利文獻公開的《基于雷電參數統計的輸電線路防雷性能評估方法》(專利號：ZL200810048399.5)，其采用計算得到的各基桿塔雷擊跳閘率，求得各區段雷擊跳閘率的算術平均值，通過各區段平均雷擊跳閘率值的大小來判斷各區段雷害風險的強弱。另一種是基于雷電定位系統監測數據，通過對輸電線路走廊各區段雷電活動進行統計分析研究，得到線路走廊各區段的地閃密度分布，通過各區段地閃密度值的大小來得到輸電線路中雷擊的薄弱段。其不足之處是，對地形條件和桿塔結構復雜的線路，無法有效評估線路各區段的雷害風險。

申請人通過研究發現，第一種方法基于輸電線路全線路逐基桿塔的雷擊跳閘率計算結果，通過求各區段所有桿塔雷擊跳閘率的平均值來評估區段的雷害風險，該方法采用的是簡單的算術平均法來獲取各桿塔區段的平均雷擊跳閘率，而在算術平均的過程中有可能忽略個體的差異，容易受到極端數值的影響，存在著一定的誤差，不能準確反映各桿塔區段的雷害風險強弱。第二種方法基于線路走廊雷電參數統計結果，通過各區段地閃密度的大小來確定線路中的雷擊薄弱段，這種方法僅考慮了線路走廊雷電活動特征，忽略了線路結構及地形地貌特征等因素，獲得的薄弱段為線路中的易受雷擊段，即易擊段，而非易閃段，采用該方法對地形條件和桿塔結構復雜的線路，無法有效評估線路中各區段的雷害風險。到目前為止，還沒有一種能夠綜合考慮線路走廊的雷電活動情況、地形地貌特征、線路結構和絕緣配置、防雷措施等差異性的評估各桿塔區段雷害風險的有效方法，這種情況急需改變。

發明內容

本發明的目的是，針對現有輸電線路區段雷害風險評估方法中的不足，進行研究和改進，提出一種輸電線路區段雷害風險評估方法，其是一種新的針對輸電線路易閃段的評估方法。具體的說，是一種基于層次結構模型、綜合考慮桿塔段內各基桿塔對整個區段線路防雷性能影響而提出的評估方法，能實現對線路各區段雷害風險的準確評估。