CN109406945B - 一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统 - Google Patents

一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统 Download PDF

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CN109406945B CN201811444548.XA CN201811444548A CN109406945B CN 109406945 B CN109406945 B CN 109406945B CN 201811444548 A CN201811444548 A CN 201811444548A CN 109406945 B CN109406945 B CN 109406945B
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Abstract

本发明公开了一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统，所述方法包括：计算获得变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。所述方法及系统充分考虑了多种影响因素下多种情况下的雷电侵入的出现概率，能对设计中的特高压变电站的雷电故障率和无雷击安全年进行有效计算，准确评估了特高压变电站的防雷安全性能，提高工程设计的安全性。

Description

一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统
技术领域
本发明涉及高电压技术领域，更具体地，涉及一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统。
背景技术
特高压变电站雷电侵入波过电压水平的计算评估，是特高压变电站站内设备选型及绝缘配合的重要理论依据。一般在设计初期需要开展专项的仿真研究，研究方法主要有确定性法和统计法。确定性法的不足是不能考虑各种幅值的雷电流概率分布及站内各种运行方式出现概率的大小，无法对保护方案的故障率情况进行定量的比较和评价。于是在确定性法的基础上，有学者提出了采用统计法分析特高压变电站的雷电防护性能。统计法能考虑上述各种影响因素，计算出能进行定量比较的故障率值。但是由于特高压变电站雷电侵入波水平的影响因素较多，各个统计法所侧重的影响因素不同，其计算结果也有所差异，使得目前没有可靠的特高压变电站雷电侵入波过电压水平的计算评估方法。
发明内容
为了解决背景技术存在的目前没有可靠的特高压变电站雷电侵入波过电压水平的问题，本发明提供了一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统，所述方法及系统通过计算变电站进线段线路的落雷次数以及变电站雷电侵入的出现概率，综合考虑多种情况获得变电站雷电过电压故障的综合概率；所述一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法包括：
计算获得变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。
进一步的，所述计算变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N，包括：计算变电站进线段线路在每百公里每年的落雷次数N的计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线段线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
进一步的，所述计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率还包括：
分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式。
进一步的，所述反击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率；所述出现概率P反击的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000021
其中，d为预设的拟合常数。
进一步的，所述绕击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值；
根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；
所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；
若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
进一步的，所述计算变电站雷电过电压故障的综合概率，包括：
所述综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线段线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例。
进一步的，所述雷电绕击率Pα的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000031
其中α为保护角、hT为变电站杆塔高度；f及k为预设的拟合常数。
所述一种特高压变电站雷电过电压故障率评估系统包括：
落雷次数计算单元，所述落雷次数计算单元用于计算获得变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
雷电侵入概率计算单元，所述雷电侵入概率计算单元用于计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
综合概率计算单元，所述综合概率计算单元用于根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。
进一步的，所述落雷次数计算单元用于计算变电站进线段线路在每百公里每年的落雷次数N；其计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线段线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元用于分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元用于将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
所述雷电侵入概率计算单元用于计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率P反击的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000041
其中，d为预设的拟合常数。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元用于通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值，并根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
所述雷电侵入概率计算单元用于分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元用于通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值，并根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
所述雷电侵入概率计算单元用于分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
进一步的，所述综合概率计算单元计算的综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述综合概率计算单元计算所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线段线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例。
本发明的有益效果为：本发明的技术方案，给出了一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法及系统，所述方法及系统通过计算变电站进线段线路的落雷次数以及变电站雷电侵入的出现概率，综合考虑多种情况获得变电站雷电过电压故障的综合概率；所述方法及系统根据历史数据基于统计法同时结合确定性法对待评估变电站的雷电过电压故障进行评估，充分考虑了多种影响因素下多种情况下的雷电侵入的出现概率，能对设计中的特高压变电站的雷电故障率和无雷击安全年进行有效计算，准确评估了特高压变电站的防雷安全性能，提高工程设计的安全性。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为本发明具体实施方式的一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法的流程图；
图2为本发明具体实施方式的一种特高压变电站雷电过电压故障率评估系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法的流程图；如图1所示，所述方法包括：
步骤110，计算获得变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
进一步的，所述计算变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N，包括：计算变电站进线段线路在每百公里每年的落雷次数N的计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线段线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
本实施例中，为了计算的简便，是以每百公里每年计算，即N的单位为次/100km·a；在最后计算综合概率时，再换算回实际的变电站进线段；本实施例中，通过历史数据的统计，一年内雷电日的天数统计为40天，所述变电站进线段线路区域的落雷密度为0.07次(km2*T)；通过拟合，选择拟合常数a取28，拟合常数c取0.6；
步骤120，计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述耐雷电流幅值指最高耐受过电压水平对应的雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
进一步的，所述计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率还包括：
分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式。
即在计算多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率时，是指计算单线运行方式下通过反击被雷电侵入的出现概率、一线一变运行方式通过反击被雷电侵入的出现概率、两线一变运行方式通过反击被雷电侵入的出现概率、单线运行方式下通过绕击被雷电侵入的出现概率、一线一变运行方式通过绕击被雷电侵入的出现概率以及两线一变运行方式通过绕击被雷电侵入的出现概率，共六种情况；
在所述变电站在上述三种运行方式下运行，通过历史数据，可获得各种运行方式占总运行方式的比例；本实施例中，通过历史数据统计，单线所占比例0.285％，一线一变所占比例10％，两线一变所占比例89.715％；
三种运行方式下，计算绕击和反击的方式相同，具体如下：
反击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率；所述出现概率P反击的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000071
其中，d为预设的拟合常数。
本实施例中，将所述工频周期的相角划分为12个相角区间，所述12个相角区间均匀划分，每个相角区间30°；所述拟合常数d取88；
所述绕击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值；
根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；
所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；
若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0；即变电站不会被雷电入侵；
步骤130，根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。
进一步的，所述计算变电站雷电过电压故障的综合概率，包括：
所述综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线段线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例。
雷电击杆率g一般加严取0.5；本实施例中，所述实际的变电站进线段线路长度为2km，而本申请在计算落雷次数时使用100km来计算的，故此处的e的取值为0.02；
进一步的，所述雷电绕击率Pα的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000081
其中α为保护角、hT为变电站杆塔高度；f及k为预设的拟合常数。
本实施例中，所述拟合常数f的取值为86，所述拟合常数k的取值为3.35。
图2为本发明具体实施方式的一种特高压变电站雷电过电压故障率评估系统的结构图。如图2所示，所述系统包括：
落雷次数计算单元210，所述落雷次数计算单元210用于计算获得变电站进线段线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
进一步的，所述落雷次数计算单元210用于计算变电站进线段线路在每百公里每年的落雷次数N；其计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线段线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
雷电侵入概率计算单元220，所述雷电侵入概率计算单元220用于计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元220用于分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元220用于将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
所述雷电侵入概率计算单元220用于计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率P反击的计算公式为：
Figure BDA0001885412330000091
其中，d为预设的拟合常数。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元220用于通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值，并根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
所述雷电侵入概率计算单元220用于分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
进一步的，所述雷电侵入概率计算单元220用于通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值，并根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
所述雷电侵入概率计算单元220用于分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
综合概率计算单元230，所述综合概率计算单元230用于根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。
所述综合概率计算单元230计算的综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述综合概率计算单元230计算所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线段线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤，而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系，除非文中有明确的限定，否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开精神的前提下，可以作出若干改进、修改、和变形，这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.一种特高压变电站雷电过电压故障率评估方法，所述方法包括：
计算获得变电站进线端线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率；
所述绕击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
通过确定性法计算绕击条件下变电站设备的耐雷电流幅值；
根据电气几何模型计算获得变电站进线段线路的最大绕击电流幅值；
分别计算所述耐雷电流幅值以及最大绕击电流幅值对应的出现概率；
所述计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率还包括：
分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
所述反击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率；所述出现概率P反击的计算公式为：
Figure FDA0003832624030000011
其中，d为预设的拟合常数；
所述计算变电站雷电过电压故障的综合概率，包括：
所述综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线端线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例；
所述雷电绕击率Pα的计算公式为：
Figure FDA0003832624030000021
其中α为保护角、hT为变电站杆塔高度；f及k为预设的拟合常数；
所述在绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为所述耐雷电流幅值对应的出现概率与最大绕击电流幅值对应的出现概率之差；
若所述耐雷电流幅值对应的出现概率小于最大绕击电流幅值对应的出现概率，则所述绕击情况下变电站被雷电侵入的出现概率为0。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算变电站进线端线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N，包括：计算变电站进线端线路在每百公里每年的落雷次数N的计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线端线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
3.一种特高压变电站雷电过电压故障率评估系统，所述系统包括：
落雷次数计算单元，所述落雷次数计算单元用于计算获得变电站进线端线路在预设时间及预设区域内的落雷次数N；
雷电侵入概率计算单元，所述雷电侵入概率计算单元用于计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率；所述雷电侵入是指雷电流幅值大于所述变电站的耐雷电流幅值；所述多种雷击情况包括雷电击中接地线的反击以及雷电击中非接地线的绕击；
所述计算在多种雷击情况下的变电站雷电侵入的出现概率还包括：
分别计算多种运行方式下变电站在多种雷击情况下被雷电侵入的出现概率；所述多种运行方式包括单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
所述反击情况下，计算变电站被雷电侵入的出现概率包括：
将一个工频周期的相角划分为n个相角区间，通过确定性法计算反击条件下变电站设备在第j个相角区间的耐雷电流幅值Ij；
计算反击条件下变电站被雷电侵入的出现概率；所述出现概率P反击的计算公式为：
Figure FDA0003832624030000031
其中，d为预设的拟合常数；
所述计算变电站雷电过电压故障的综合概率，包括：
所述综合概率P为所述单线运行方式下变电站雷电过电压故障概率P1、一线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P2以及两线一变运行方式下变电站雷电过电压故障概率P3的和；
所述变电站雷电过电压故障概率Pi的计算公式如下，其中i的取值为1、2以及3，分别对应单线运行方式、一线一变运行方式以及两线一变运行方式；
Pi＝Ti(P反击*g+P绕击*Pα)*N*e
其中，Ti为第i种运行方式占全部运行方式的比例，所述比例根据历史数据获得；g为雷电击杆率；Pα为雷电绕击率；e为根据变电站进线端线路实际长度与预设区域长度获得的换算比例；
所述雷电绕击率Pα的计算公式为：
Figure FDA0003832624030000041
其中α为保护角、hT为变电站杆塔高度；f及k为预设的拟合常数；
综合概率计算单元，所述综合概率计算单元用于根据所述落雷次数以及多种雷击情况下变电站雷电侵入的出现概率，计算变电站雷电过电压故障的综合概率。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述落雷次数计算单元用于计算变电站进线端线路在每百公里每年的落雷次数N；其计算公式为：
N＝S*Q*(a*hT c+b)
其中，S为一年内雷电日的天数，Q为所述变电站进线端线路区域的落雷密度，所述S及Q根据历史数据统计获得；所述a以及c为预设的拟合常数；所述hT为变电站杆塔高度、所述b为变电站两根地线间的距离。
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