[發明專利]一種基于微地形環境特征的雷電活動分析方法和裝置

有效

• 申請號: 202110324592.2
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113076635B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 馬儀;潘浩;周仿榮;馬御棠;黃然;文剛;錢國超;程志萬
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F16/29;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/04;G06F113/16
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種基于微地形環境特征的雷電活動分析方法和裝置，該方法中，獲取預設地域范圍內所有桿塔的雷電活動特征參數，包括每根桿塔預設臨近范圍內的地閃密度和雷電流幅值均值；根據地形數據建立微地形因子圖層，包括預設地域范圍內的海拔、坡度、坡向、坡形和坡度變化率；根據高程數據構建山谷線和山脊線分布圖層；獲取每根桿塔的微地形特征參數，包括每根桿塔預設臨近范圍內的海拔、坡度、坡向、坡形和坡形變化率，及每根桿塔與其距離最近的山谷線和/或山脊線的距離值；建立微地形特征參數和雷電活動特征參數的關聯規則；獲取易引發雷擊的微地形環境特征。本申請分析微地形環境對雷電活動的影響，從而采取有效措施保護輸電線路安全。

技術領域

本申請主要涉及雷電活動分析技術領域，尤其是一種基于微地形環境特征的雷電活動分析方法和裝置。

背景技術

輸電線路安全是電力系統穩定運行的關鍵，在輸電線路產生故障的因素中，雷擊導致的輸電線路故障最嚴重，而大部分110kV及以上電壓等級的架空輸電線路，經受著雷雨季節的嚴峻考驗，雷擊事故頻發；輸電線路途徑大江南北，地形相當復雜，地貌極其多樣化。在不同的地形地貌中，雷電活動發生頻率并不相同，因此，在研究雷電活動時，針對輸電線路所覆蓋的區域，通過分析雷電活動與地形特征之間的關聯性，提取出雷電活動較為頻繁地區對應的地形特征，以便后續針對存在這樣地形特征地區的輸電桿塔采取防雷害措施，或者在建設輸電線路時盡量避免存在這樣地形特征的地區，來確保輸電線路安全；具體的，若雷電活動與某種地形特征之間的關聯性越大，則表示該地形特征對應的地區發生雷電活動的頻率越高。

目前在分析地形與雷電活動關聯性時，主要將地形劃分為山區和平地等幾種類型來進行研究，比如將同處于一個山坡上的幾根桿塔歸為一種地形地貌來分析其中的雷電活動，但在實際情況中，即使是同一個山坡，不同桿塔之間所處的海拔、坡度、坡形等也存在差別，相應的，它們之間所發生的雷電活動頻率也存在不同，而目前的方法是無法針對這種微地形，準確獲取其地形特征與雷電活動發生頻率之間的關聯性，找到易引發雷擊的微地形環境特征。

發明內容

為了解決在分析輸電線路區域地形與雷電活動關聯性時，不能準確獲取微地形環境特征對雷擊的影響的問題，本申請通過以下各個實施例公開了一種基于微地形環境特征的雷電活動分析方法和裝置。

本申請第一方面公開了一種基于微地形環境特征的雷電活動分析方法，包括步驟；

獲取預設地域范圍和時間范圍內的雷電活動數據，所述雷電活動數據包括落雷頻次和每次落雷的雷電流幅值；

獲取所述預設地域范圍內地形數據、高程數據以及所有桿塔的經緯度坐標；

獲取所述預設地域范圍內所有桿塔的雷電活動特征參數，所述雷電活動特征參數包括每根桿塔預設臨近范圍內的地閃密度和雷電流幅值均值；

根據所述地形數據，獲取微地形因子，建立微地形因子圖層，所述微地形因子包括所述預設地域范圍內的海拔信息、坡度信息、坡向信息、坡形信息和坡度變化率信息；

對所述高程數據進行水文分析，構建山谷線分布圖層和山脊線分布圖層；

根據所述微地形因子圖層、所述山谷線分布圖層、所述山脊線分布圖層和所述所有桿塔的經緯度坐標，獲取每根桿塔的微地形特征參數，所述每根桿塔的微地形特征參數包括每根桿塔預設臨近范圍內的海拔屬性值、坡度屬性值、坡向屬性值、坡形屬性值和坡形變化率屬性值，以及每根桿塔與其距離最近的山谷線和/或山脊線的距離值；

建立所述微地形特征參數和所述雷電活動特征參數之間的關聯規則；

基于所述關聯規則，獲取易引發雷擊的微地形環境特征。

可選的，所述每根桿塔預設臨近范圍為圓形區域范圍，所述圓形區域范圍的圓心為目標桿塔，半徑為預設距離，所述目標桿塔為任一根桿塔。