[發明專利]一種輸電線路雷電繞擊風險評估方法

無效

• 申請號: 201310374778.4
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103488815A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 康淑豐;張明旭;馮洪潤;劉朝輝;馬永芳;霍春燕;王軍;趙志剛;蘇永杰;李儉;馬超
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網河北省電力公司檢修分公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張杰

1.一種輸電線路雷電繞擊風險評估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:

步驟一、通過電力企業的管理信息系統簡稱MIS系統獲取輸電線路的各項結構參數和運行參數；

步驟二、進行輸電線路雷電繞擊風險跳閘率的計算，所述繞擊風險跳閘率又稱繞擊閃絡率：

（1）、在電力系統暫態分析軟件ATP-EMTP下利用上述步驟一獲取的輸電線路參數建立桿塔的波阻抗模型、絕緣子閃絡的先導發展模型、以及接地電阻的暫態非線性模型；

（2）、利用第（1）步所建立的模型計算出輸電線路的繞擊耐雷水平，繞擊耐雷水平為利用電氣幾何模型計算繞擊風險跳閘率的重要參數，其計算采用二分法獲得；其具體方法如下：

①在ATP-EMTP系統下建立的絕緣子閃絡的先導發展模型中設定雷電流數值分別為I₁和I₂，滿足I₁<I₂并且當雷電流幅值等于I₁時絕緣子不發生閃絡，雷電流幅值等于I₂時絕緣子發生閃絡；

②取I₃=（I₁+I₂）/2，判斷當雷電流幅值等于I₃時絕緣子是否發生閃絡，如果發生閃絡則令I₂=I₃，否則令I₁=I₃；

③重復第②步多次，直到I₁和I₂的差值滿足設定的精度要求時結束計算，輸出繞擊耐雷水平為I₁；

（3）、利用蒙特卡洛法對雷電繞擊線路的隨機特性進行模擬，并抽取表征雷電特征的隨機參數：

①、構造或描述概率過程：

構造和描述雷電流幅值、雷電先導位置、雷電流上升時間、半峰值時間的隨機概率過程，各隨機參數都需滿足給定的分布原則；

其中雷電流幅值滿足規程規定的概率分布，規程法推薦我國一般地區雷電流幅值超過I的概率可按下式求得：

式中：I為雷電流幅值，單位為kA，P為雷電流幅值超過I的概率，推導得到雷電流幅值概率密度函數為：

；

雷電先導位置d需考慮包括垂直和平行于輸電線路x，z兩個方向上的位置d₁,?d₂；以桿塔所在位置處記為原點O，將一個檔距記為spa；d₁,?d₂在引雷范圍內服從均勻分布；

雷電流上升時間服從對數正態分布，其中對數均值=2us，對數標準差=0.4943us；

雷電流半峰值時間服從對數正態分布，其中對數均值=50us，對數標準差=0.4943us；

②實現從已知概率分布抽樣

利用上述概率模型產生隨機變量，利用計算機隨機抽取雷電流幅值、雷電先導位置、雷電流上升時間、半峰值時間等數值，使抽取的數值滿足給定的分布；

（4）、結合繞擊耐雷水平這一參數，將第（3）步中抽取到的一組隨機數據代入建立的EGM模型即電氣幾何模型，判斷在這種條件下是否發生繞擊閃絡事故；

（5）、重復以上（2）、（3）、（4）三個步驟N次，記錄閃絡的次數，便可得到繞擊風險跳閘率或繞擊閃絡率的概率估計值，其公式如下：?

式中，在第k次抽樣時絕緣子閃絡，則，否則；N為抽樣次數；p為繞擊風險跳閘率的概率估計值；

步驟三、將上述得出的繞擊風險跳閘率的概率估計值和國家電網公司發布的《110(66)kV～500kV架空輸電線路管理規范》中線路跳閘率規定值進行比較，得出該線路的風險等級：

設定規范規定值為風險等級閾值，以該閾值為參考，以50％、100％、150％為分級點將繞擊性能分為A、B、C、D四個等級，具體分級標準為跳閘率小于閾值50％的桿塔為A級，大于50%并且小于100%的為B級，大于100%并且小于150%為C級，大于150%為D級；

處于A級的桿塔具有較好的防雷性能，D級的桿塔雷擊閃絡風險較高。