[發明專利]一種基于OPGW的輸電線路感應雷與直擊雷的識別方法

有效

• 申請號: 201710172942.1
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107015109B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 虢韜;沈平;張蓉波;楊恒;時磊;王偉;楊淵;李濤;嚴碧武;程遠;鄭路遙;蘇杰
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司輸電運行檢修分公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種基于OPGW的輸電線路感應雷與直擊雷的識別方法，它包括:步驟1、采集OPGW光纖中感應的雷擊信號；步驟2、判斷雷擊信號的峰值是否大于閾值v1；步驟3、判斷雷擊信號在波頭附近時間段閾值t1內的震蕩頻率是否大于閾值A，平均震蕩峰值幅度是否大于閾值B；步驟4、判斷雷擊信號的信號頻譜分布圖在頻率閾值f1之后的能量占比C是否大于90％；步驟5、判斷雷擊信號是否呈緩慢的(小阻尼)震蕩衰減；步驟6、判斷雷擊信號持續時間是否大于時間閾值t2；步驟7、如果步驟2?6的判斷結果均為是則為直擊雷；否則為感應雷；解決了存在成本較高、安裝復雜；難以辨別感應雷與直擊雷等技術問題。

技術領域

本發明屬于電力系統在線監測雷擊識別技術領域，尤其涉及一種基于OPGW的輸電線路感應雷與直擊雷的識別方法。

背景技術

高壓輸電系統線路長、經過的地域環境十分復雜、沿途氣候差別較大致使輸電線路很容易遭受雷擊，而隨著電壓等級越來越高，輸電線路桿塔的高度也在不斷提高，輸電線路雷擊故障越來越頻繁，運行經驗表明，由雷擊引起的輸電線路跳閘在線路故障總數中占比較大，是線路絕緣事故的主要原因之一，因此加強輸電線路的雷電防護對保證電力系統安全穩定運行有重要意義。而辨識線路雷擊故障類型，可以為防雷設計提供可靠的數據，制訂經濟有效的防雷措施，并為改善線路絕緣配合提供依據。

目前國內外學者對輸電線路的雷擊故障識別進行了大量的研究，并取得了一定成果，現有的雷擊識別方法主要提取以下幾個特征進行考慮：故障電流幅值、時域波形法、故障電流能量譜和母線電壓信號特征。有文獻提出利用三相電壓波形識別雷擊種類的方法，識別精度有待檢驗；有文獻提出利用絕緣子電位差和桿塔入地電流識別雷電繞擊與反擊，此方法成本較高、安裝復雜；有文獻提出利用輸電線路三相暫態電流特征來進行識別，但該方法只能識別出雷擊故障與非雷擊故障，難以辨別感應雷與直擊雷；目前，對雷擊輸電線路雷擊的識別方法主要是基于行波法，而雷擊輸電線路會引入高頻分量，過電壓信號具有時變非平穩性，且波形易衰減和畸變，簡單的時域特征量受故障條件及線路運行狀態的影響很大。

發明內容：

本發明要解決的技術問題：提供一種基于OPGW的輸電線路感應雷與直擊雷的識別方法，以解決現有技術的雷擊識別方法采用絕緣子電位差和桿塔入地電流識別雷電繞擊與反擊，存在成本較高、安裝復雜；采用輸電線路三相暫態電流特征來進行識別，但該方法只能識別出雷擊故障與非雷擊故障，難以辨別感應雷與直擊雷；采用基于行波法存在雷擊輸電線路會引入高頻分量，過電壓信號具有時變非平穩性，且波形易衰減和畸變，簡單的時域特征量受故障條件及線路運行狀態的影響很大等技術問題。

本發明技術方案：

一種基于OPGW的輸電線路感應雷與直擊雷的識別方法，它包括:

步驟1、采集OPGW光纖中感應的雷擊信號；

步驟2、判斷雷擊信號的峰值是否大于閾值v1；

步驟3、判斷雷擊信號在波頭附近時間段閾值t1內的震蕩頻率是否大于閾值A，平均震蕩峰值幅度是否大于閾值B；

步驟4、判斷雷擊信號的信號頻譜分布圖在頻率閾值f1之后的能量占比C是否大于90％；

步驟5、判斷雷擊信號是否呈緩慢的(小阻尼)震蕩衰減；

步驟6、判斷雷擊信號持續時間是否大于時間閾值t2；

步驟7、如果步驟2-6的判斷結果均為是則為直擊雷；否則為感應雷。

步驟2所述閾值v1，是根據采集裝置的放大倍數決定。

步驟3所述波頭附近時間段閾值t1的取值為0.08ms～0.15ms，閾值A取值5kHz，閾值B取值0.3。

步驟4所述頻率閾值f1為3kHz～4kHz。