[發明專利]基于GIS技術的雷電活動專家分析系統

在審

• 申請號: 201410131817.2
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103927435A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 張星煒
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06F17/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

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技術領域

本發明涉及一種基于地理信息系統（GIS）技術的雷電活動專家分析系統，屬于電力系統的雷電定位技術領域。

背景技術

隨著電網規模的飛速發展，電網的空間分布越來越密集，雷電已經成為嚴重影響電網安全運行的重要因素，提升電網的防雷減災能力顯得極為重要。據統計，在我國高壓輸電線路運行的總跳閘次數中，由于雷擊引起的跳閘次數占40％～70%。防雷減災事關經濟建設、社會發展和人民生命財產的安全。為了減小雷電損失、降低雷擊風險，人類需要的雷電參數越來越多，也越來越細，與此同時，國內傳統雷電參數的獲取方式極為粗糙，數據量也很有限，急切需要隨地理位置、地形地貌變化、有針對性的雷電參數，為制定更加有效、經濟技術水平高的雷電防護措施提供基礎。

目前各網省公司建立的電網雷電定位系統功能比較局限，偏重于雷電信息查詢和故障定位，對于雷電參數統計、雷電活動規律分析和防雷措施指導方面還比較欠缺，沒有充分利用GIS技術的空間分析功能，形成對雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度γ、地閃總數、正極性比率、平均電流、雷電流幅值等雷電參數的全面統計分析能力，無法實現對電網防雷設計、評估的幫助。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有電網雷電定位系統在雷電參數統計和防雷分析評估方面的不足，提供一種創新的、專業的、實用的雷電活動專家分析系統。

為解決上述技術問題，本發明的具體技術方案如下:

基于GIS的雷電活動專家分析系統，其特征在于：

包括雷電數據導入模塊、數據重算模塊、雷電參數統計模塊、顯示與輸出模塊，

雷電數據導入模塊從雷電數據庫中讀取雷電樣本數據；

復核導入的雷電樣本數據，當導入的雷電樣本數據不完整或者不準確時，由數據重算模塊對雷電樣本數據進行重新計算、處理，形成新的樣本數據，由雷電數據導入模塊重新導入；

雷電參數分析模塊對復核通過的雷電樣本數據進行分析計算；

顯示與輸出模塊將雷電參數分析模塊分析的結果顯示或輸出。

所述雷電參數分析模塊進行以下分析計算：

空間主題分析：分析多個行政區、線路走廊、線路走廊區塊、點位緩沖區、網格、自定義多邊形內的某種類型的數據樣本，通過比較多個區域之間的雷電日、雷電小時、密度參數，得到雷電活動在這多個區域組成的大區域上的空間分布規律；

時間主題分析：分析一個行政區、線路走廊、線路走廊區塊、點位緩沖區、網格、自定義多邊形內的某種類型的數據樣本，按月、按年來比較雷電日、雷電小時、密度、比率參數，得到該區域雷電活動在時間上的分布規律；

電流主題分析：分析一個行政區、線路走廊、線路走廊區塊、點位緩沖區、網格、自定義多邊形內的某種類型的數據樣本，按電流幅值來求得該區域雷電幅值概率曲線、中值電流。

所述雷電參數分析模塊分析計算的雷電參數包括：雷電日、雷電小時、地閃密度、地面落雷密度、地閃總數、正極性比率、平均電流、雷電流幅值累積概率曲線和表達式、雷電流幅值比率曲線。

所述顯示與輸出模塊以Excel表、柱狀圖、曲線、圖片或GIS圖層文件的多種形式顯示或輸出雷電參數分析模塊分析的結果。

該系統的創新點在于建立了最優、最全的雷電參數統計分析方法，充分運用GIS空間分析技術，形成了對雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度γ、地閃總數、正極性比率、平均電流、雷電流幅值相關雷電參數的全面統計分析能力，實現了任意時間、任意區域內的雷電密度圖和線路走廊雷電密度圖的繪制，是能夠真正有效指導電網防雷設計評估的一套雷電專家分析系統。

本發明所達到的有益效果：

本發明解決了目前雷電定位系統缺乏空間分析能力、雷電參數統計的功能局限、不能有效指導電網防雷設計評估等問題，運用GIS空間分析技術，研究建立了基于GIS技術的雷電活動專家分析系統，可以實現雷電信息的空間分布顯示與分析，同時可以方便、快捷的對雷電參數進行統計，它為雷電定位系統測量數據統計樣本分析、完整的區域雷電參數統計、輸電線路走廊雷電參數統計提供了全套方案，為電網防雷設計、評估提供了平臺，能夠為電網防雷工作提供強有力的決策支持。

附圖說明

圖1??雷電活動專家分析系統的分析流程示意圖。

具體實施方式????

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。