[發明專利]輸電線路的雷擊停運概率分析方法

有效

• 申請號: 201310700689.4
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103761414B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 胡世駿;袁林;劉輝;劉路登;金義;袁啟海;林春龍
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力公司;北京科東電力控制系統有限責任公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 金凱

1.輸電線路的雷擊停運概率分析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：設定統計時間步長，稱為一個時次，統計連續三時次的雷電監測實時信息，識別每個時次的雷電分區；

步驟2：對相鄰兩時次的雷電分區進行關聯，得到最優軌跡，連續三時次雷電信息可獲得兩段相連的雷電分區最優軌跡；

步驟3：根據連續三時次的雷電分區的最優軌跡，預測下一時次的雷電發生情況，包括雷電分區的位置、面積、雷電流強度和落雷密度；

步驟4：根據桿塔坐標信息篩選出預測雷電分區內的桿塔，根據桿塔在雷電分區中的位置獲得桿塔處落雷概率；

步驟5：在預測雷電流強度下，根據受雷電影響桿塔的桿塔參數，采用改進電氣幾何模型計算桿塔繞擊跳閘概率，利用蒙特卡洛模擬方法計算桿塔反擊跳閘概率，得到桿塔雷電跳閘概率；

步驟6：綜合桿塔處落雷概率和桿塔雷電跳閘概率，獲得桿塔預測雷擊停運概率，從而獲得線路預測雷擊停運概率，

其中計算桿塔的雷擊跳閘概率，雷擊跳閘概率為繞擊跳閘概率和反擊跳閘概率的總和，如式(21)所示，

P＝P_s+P_c(21)

采用電氣幾何模型計算繞擊跳閘概率；通過幾何分析，考慮避雷線路、三相線路間的相互屏蔽作用，以屏蔽弧的比率計算得到線路的繞擊概率和繞擊跳閘概率，電氣幾何模型分析過程中，引入地面擊距r_g和導線擊距r_c，引入地面擊距r_g和避雷線擊距r_s，考慮雷電先導對大地和線路擊距的差異性；引入地面傾斜角θ_g和雷電入射角來考慮地形與雷電入射方向對輸電線路的繞擊率的影響；通過旋轉坐標系的方法按雷電垂直入射平原地區的情形進行分析，以暴露弧段的比值計算繞擊概率P_α；最后，如式(22)所示，得到繞擊跳閘概率P_s，

P_s＝ηP_α(22)

式中，η為建弧率，

應用蒙特卡洛模擬方法計算反擊跳閘概率，設定模擬次數為N，以y_k表示第k次模擬的結果，若反擊引起閃絡，則y_k＝1，否則y_k＝0，每一次雷擊模擬過程中，首先計算出桿塔的繞擊跳閘概率，產生一個[0,1]均勻分布的隨機數r₁，判斷是否發生繞擊，若r₁>P_α，則認為沒有發生繞擊；若沒有發生繞擊，則再產生一個[0,1]均勻分布的隨機數r₂，判斷是否發生反擊，若r₂<g，g為擊桿率，則發生反擊；若發生反擊，則繼續產生一個[0,1]均勻分布的隨機數r₃，得到工頻相角φ及三相工頻電壓瞬時值，如式所示(23)-(26)所示；最后根據閃絡判據判斷是否發生閃絡，N次模擬結束后，如式(27)、(28)所示，得反擊跳閘率的漸進統計估計值P，并計算反擊跳閘概率P_c，

φ＝2π·r₃(23)

U_A＝U_m sinφ(24)

U_B＝U_m sin(φ-2π/3)(25)

U_C＝U_m sin(φ+2π/3)(26)

$P=\frac{\underset{k=1}{\overset{N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{y}_k}{N}---\left(27\right)$

P_c＝ηP(28)

其中，U_A表示A相電壓的瞬時值，U_B表示B相電壓的瞬時值，U_C表示C相電壓的瞬時值，U_m表示三相電壓的幅值。