[發明專利]一種適用于不同微地形對雷電活動的定量分析方法

有效

• 申請號: 202110403603.6
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113109651B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 馬儀;潘浩;周仿榮;馬御棠;黃然;文剛;李銳海;廖永力;何錦強
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 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

本申請提供一種適用于不同微地形對雷電活動的定量分析方法，包括：獲取雷電活動分析數據，雷電活動分析數據包括雷電地閃監測數據和其地形區域；通過地形特征量識別地形區域中不同微地形；對不同微地形下的雷電活動數據，進行時間和空間上的聚類分析，得到雷電地閃集合簇；根據雷電地閃集合簇的質心位置，按照時間順序將質心連線，得到雷電地閃移動路徑；根據雷電地閃移動路徑，分析雷電移動軌跡的空間方位；雷電移動軌跡的空間方位，分析微地形對輸電線路的影響。本申請對輸電線路區域進行詳細劃分，充分考慮不同地形對雷電活動的影響，針對線路和地理環境復雜多變的輸電線路，定量的分析地形對雷電活動的影響，具有全面性和普遍適用性。

技術領域

本申請涉及輸電線路雷害分析領域，尤其涉及一種適用于不同微地形對雷電活動的定量分析方法。

背景技術

電力系統輸電線路處于遭受雷擊的自然環境中時，雷擊災害對電力系統影響較大，作為電力系統的傳輸命脈，輸電線路的安全穩定關系到整個電網的運行。為準確分析輸電線路跳閘原因，降低輸電線路的跳閘率，減少巡線的工作量，電網雷電定位系統已經運行多年，積累了大量寶貴的數據，為分析雷電活動規律打下了很好的基礎。基于雷電定位系統的監測數據開展了大量工作，建立了落雷密度統計方法，電網雷害分布圖繪制方法以及基于雷電參數統計的輸電線路防雷性能評估方法等。但是，由于這種方式是將大量的雷電活動過程都疊加在一起，使得無法看出最主要的雷電活動走向，僅僅是大而粗放式地對雷電進行分析。

目前，傳統的雷電活動分析方法，對于宏觀的輸電線路的規劃非常有用，可以在規劃時使輸電線路盡量避免雷多的區域，但是對于微觀的防雷管理來說，卻無法提供有效的數據來進行微觀上的管理。多數學者通過觀測，發現雷電活動在時間上和空間上具有叢聚性的特點，當云體在移動過程中多次對地放電時，云體的核心區域的落雷密度也要比邊緣區域大很多，并且在短時間內落雷的個數特別多，雷電的時空叢聚特性為研究其活動規律提供了重要的依據，不同微地形對雷電活動的運動有一定影響作用。微地形特點十分突出，鄰近氣象站的觀測記錄及相關地理數據資料，不能滿足微地形地段線路設計的要求，更難反映局部微地形點的實際氣象情況。微地形對大風、雷云等氣象因子的形成及運動趨勢都會產生很大的影響。

然而，在分析雷電活動時空規律時，缺乏對地形地貌、氣候條件等現場因素的考慮，輸電線路途經地形復雜多變，微地形眾多，不同微地形對輸電線路的影響不同，僅考慮山地、平原等地形對輸電線路的影響，范圍較大，不能全面反映線路架設地區的微地形對線路雷擊故障的影響，無法針對特定場景雷害特征進行防護設計，導致輸電線路雷害防護措施無法兼顧有效性。

發明內容

本申請提供了一種適用于不同微地形對雷電活動的定量分析方法，以解決分析雷電活動時空規律時，缺乏對微地形、氣候條件等現場因素的考慮，不能全面反映線路架設地區的微地形對線路雷擊故障技術問題。

為了達到上述目的，本申請實施例采用以下技術方案：

提供一種適用于不同微地形對雷電活動的定量分析方法，所述方法包括：

獲取雷電活動分析數據，所述雷電活動分析數據包括雷電地閃監測數據和其地形區域；

通過地形特征量識別所述地形區域中不同微地形；

對不同微地形下的雷電活動數據，進行時間和空間上的聚類分析，得到雷電地閃集合簇；

根據所述雷電地閃集合簇的質心位置，按照時間順序將質心連線，得到雷電地閃移動路徑；

根據所述雷電地閃移動路徑，分析雷電移動軌跡的空間方位；

基于雷電移動軌跡的空間方位，確定重合度，以及通過重合度定量分析微地形對輸電線路的影響。

進一步地，所述獲取雷電活動分析數據，包括：

獲取雷電定位系統數據庫中輸電線路區域的落雷數據；