CN110097281A - 一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，其包括以下步骤：1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据和外部气象条件归一调整结果，以建立的技术效果量化评价指标体系，计算得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。本发明可广泛应用于电网运行安全评估领域。

Description

一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统

技术领域

本发明涉及一种适用于含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，属于电网运行风险评估领域。

背景技术

作为防范电网运行风险的重要手段、提升设备运行水平的重要方式，生产技改项目投资逐年加大，其中，防雷治理得到较多关注，目前从技术层面对防雷进行了大量研究，针对防雷工作编制防雷工作手册。

但并未实现对防雷投入产出的量化评价，现有的研究仅停留在少数直接技术指标上，未考虑防雷措施是对潜在风险的防范，少量直接技术指标难以充分量化防雷措施在技术上的效果并未对技术指标进行量化，此外，现有研究未考虑到不同防雷方案功能定位与作用机理的差异性，不能充分挖掘与体现不同措施全面技术效果，无法形成技术效果的量化评估，不利于了解实际防治效果，也不利于未来进一步完善治理思路与优化投资方案。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，基于防雷技改项目技术特性与作用机理，提出量化评价标准，有利于对今后防雷技改项目投资的实现切实可行的投入产出分析，实现对投资产出的清晰认识，为今后决策提供辅助支撑。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其包括以下步骤：

1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；

2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；

3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；

4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

进一步的，所述步骤1)中，根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值的方法，包括以下步骤：

1.1)依据目标输电线路实施防雷的治理措施，划分评价对象类型；

1.2)收集防雷措施实施前后两个时间区段内基础数据；

1.3)将外部气象条件归一化，使得防雷项目治理措施实施前后目标输电线路外部雷击情况理论上相同；

1.4)从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；

1.5)根据收集的各项基础数据和归一调整结果，以建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系为基础，计算得到各防雷项目的技术效果量化指标值。

进一步的，所述步骤1.2)中，所述统计时间区段包括统计区间一和统计区间二，所述统计区间一是指线路进行防雷治理后正常运行前二年1月～治理后正常运行年12月；所述统计区间二是指线路进行防雷治理后正常运行后一年1月～治理后正常运行后三年12月；所述基础数据包括线路跳闸率、防雷改造杆塔数量、避雷器动作次数、4级风险杆塔占比、绕击耐雷水平和反击耐雷水平。

进一步的，所述步骤1.3)中，将外部气象条件归一化采用地闪密度归一参数体现，包括统计区间一地闪密度归一参数和统计区间二地闪密度归一参数，计算公式为：

统计区间一地闪密度归一参数＝治理前地闪密度/2.78；

统计区间二地闪密度归一参数＝治理后地闪密度/2.78。

进一步的，所述步骤1.4)中，建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系包括雷击跳闸率类指标、雷击故障停运类指标、雷击风险类指标和耐雷水平类指标四类；所述雷击跳闸率类指标分为绕击跳闸率降低率、反击跳闸率降低率和雷击跳闸率降低率三个子指标；所述雷击故障停运类指标分为雷击故障停运率降低率、防雷措施有效性两个子指标；所述雷击风险类指标分为电网风险等级、4级风险杆塔占比降低率、3级风险杆塔占比降低率三个子指标；所述耐雷水平类指标分为绕击最大雷电流幅值降低率、绕击耐雷水平提升率、反击耐雷水平提升率三个子指标。

进一步的，所述雷击跳闸率类指标中各子指标的计算公式如下：

①绕击跳闸率降低率

绕击跳闸率降低率＝(治理前绕击跳闸率-治理后绕击跳闸率)/治理前绕击跳闸率；

其中，绕击跳闸率＝绕击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②反击跳闸率降低率

反击跳闸率降低率＝(治理前反击跳闸率-治理后反击跳闸率)/治理前反击跳闸率；

其中，反击跳闸率＝反击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

③雷击跳闸率降低率

雷击跳闸率降低率＝((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))-治理后雷击跳闸率)/((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))，其中，雷击跳闸率＝雷击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

所述雷击故障停运类指标中各子指标的计算公式如下：

①雷击故障停运率降低率

雷击故障停运率降低率＝(治理前雷击故障停运率-治理后雷击故障停运率)/治理前雷击故障停运率；

其中，雷击故障停运率＝雷击停运次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②防雷措施有效性

防雷措施有效性＝(防雷改造杆塔数量-安装防雷措施后仍雷击跳闸杆塔数量)/防雷改造杆塔数量。

所述雷击风险类指标中各子指标的计算公式如下：

4级风险杆塔占比变化率＝(防雷改造前4级风险杆塔占比-防雷改造后4级风险杆塔占比)/防雷改造前4级风险杆塔占比；

3级风险杆塔占比降低率＝(防雷改造前3级风险杆塔占比-防雷改造后3级风险杆塔占比)/防雷改造前3级风险杆塔占比。

所述耐雷水平类指标中各子指标的计算公式如下：

绕击最大雷电流幅值降低率＝(防雷措施前最大雷电流幅值-防雷措施后最大雷电流幅值)/防雷措施前最大雷电流幅值；

绕击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后绕击耐雷水平-防雷措施安装前绕击耐雷水平)/防雷措施安装前绕击耐雷水平；

反击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后反击耐雷水平-防雷措施安装前反击耐雷水平)/防雷措施安装前反击耐雷水平。

进一步的，所述步骤2)中，各项技术效果量化指标的评分标准为：

所述绕击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后绕击跳闸降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在绕击跳闸，治理后绕击跳闸率降低率为0时，得分70；当治理前与治理后均无绕击跳闸时，得分80；当绕击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当绕击跳闸降低率大于等于1，得分100；

所述反击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后反击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在反击跳闸，治理后反击跳闸率降低率并未降低时，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当反击跳闸降低率大于等于1，得分100；

所述雷击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后雷击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前雷击跳闸不为0，治理后雷击跳闸率为0，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0～52％时，得分80；当雷击跳闸率降低率大于等于52％小于100％则得分90；当雷击跳闸率降低率大于等于100％，则得分100；

所述电网风险的评分标准为：电网风险等级1-4级得分100，5级则得分90,6级得分80,7级得分75,8级得分70,0级得分65；

所述4级风险杆塔占比降低率的评分标准为：治理前4级风险杆塔占比不为0，治理后，4级风险杆塔占比并未降低，得分60；4级风险杆塔占比降低率大于0小于32％，得分70；4级风险杆塔占比降低率大于等于32％小于81.6％，或治理前4级风险杆塔占比为0，4级风险杆塔占比降低率为0，得分80；4级风险杆塔占比降低率大于等于81.6％小于100％，得分90；4级风险杆塔占比降低率大于等于100％，得分100；

所述3级风险杆塔占比降低率的评分标准为：3级风险杆塔占比降低率小于0，则得分60；改造前3级风险杆塔占比不为0，3级风险杆塔占比治理前后无变化，则得分70；3级风险杆塔占比降低率大于0小于30％，则得分80；3级风险杆塔占比降低率大于等于30％小于100％，得分90；3级风险杆塔占比降低率大于等于100％，或治理前3级风险杆塔占比为0，治理后3级风险杆塔占比为0，则得分100；

所述绕击最大雷电流幅值降低率评分标准为：绕击最大雷电流幅值降低率小于等于-29％，则得分60；绕击最大雷电流幅值降低率大于-29％小于等于0，则得分为70；绕击最大雷电流幅值降低率大于0小于等于1.6％，得分80；绕击最大雷电流幅值降低率大于1.6％小于等于37％，则得分90；绕击最大雷电流幅值降低率高于37％，则得分100；

所述绕击耐雷水平提升率评分标准为：绕击耐雷水平提升率小于0，得分60；绕击耐雷水平提升率等于0，得分70；绕击耐雷水平提升率大于0小于等于3.88％，得分80；绕击耐雷水平提升率大于3.88％小于等于16.6％，得分90；绕击耐雷水平提升率高于16.6％，则得分100；

所述反击耐雷水平提升率评分标准为：反击耐雷水平提升率小于0，得分60；反击耐雷水平提升率等于0，得分70；反击耐雷水平提升率大于0小于等于3.86％，得分80；反击耐雷水平提升率大于3.86％小于等于12.5％，得分90；反击耐雷水平提升率高于12.5％，则得分100。

一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价系统，其包括：

防雷治理技改项目指标计算模块，用于根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；

效果量化指标打分模块，用于根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；

效果评价模块，用于通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；

项目调整模块，用于根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

进一步的，所述防雷治理技改项目指标计算模块包括：

输电线路防雷技改类型区分模块，用于依据不同输电线路防雷技改具体措施，确定评价对象类型；

基础数据采集模块，用于对目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间的各项基础数据进行采集；

外部气象条件归一模块，用于根据目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间内相关基础数据，计算防雷项目的归一系数；

评价指标体系构建模块，用于从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；

效果指标计算模块，用于根据目标输电线路在实施防雷项目前后两个统计区间的各项基础数据和归一系数，以及技术效果量化评价指标体系，分别计算各防雷项目的各项技术效果量化指标值。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的防雷技改项目技术效果评价方法，从多个方面，针对避雷针、避雷器、接地电阻改造等常见防雷措施方案，实现对投资技术效果的量化评价，形成适用于不同防雷措施方案的输电线路防雷项目技术效果评价体系，填补研究空白，实现投资效果“回头看”，促进防雷项目投资闭环的形成，实用性强。2、本发明防雷技改项目技术效果量化评价方法，可以广泛应用于防雷技改项目技术效果量化评价，从多维度比较不同技改项目实施情况，有针对性地找到实施问题，总结实施经验，为日后投资决策提供参考。因此，本发明可以广泛应用于输电线路防雷治理技改项目的评估中。

附图说明

图1是本发明实施例中A、B公司防雷技改项目投资技术优化效果得分对比。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的进行详细的描述。

为量化输电线路防雷治理项目技术效果，本发明构建了一系列能够反映多种常见防雷措施方案的，不同层次技术效果的评价指标，基于大量数据统计分析，制定评价具体指标的评价标准。技术效果量化指标用于衡量防雷项目实施在技术层面的效果，技术效果量化评价部分采用前后对比法开展评价，每个指标均由治理前和治理后的数值经过比较计算得到，各项技术效果量化指标基础数据均按治理前、后两个统计区间采集。本发明提出的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其包括以下步骤：

1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；

2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；

3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目对跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险技术效果量化指标上的表现情况；

4)根据各防雷技改项目对跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险技术效果量化指标上的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

上述步骤1)中，具体包括以下步骤：

1.1)依据目标输电线路实施防雷的治理措施，确定具体措施类型，为有针对性选取评价指标、评价标准、权重、措施全寿命周期做准备；

1.2)收集防雷措施实施前后两个统计时间段内的基础数据；

1.3)将外部气象条件归一化，使得防雷的治理措施实施前后目标输电线路外部雷击情况理论上相同；

1.4)从雷击跳闸率、雷击故障停运、雷击风险与耐雷水平四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；

1.5)根据收集的各项基础数据和归一调整结果，以建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系为基础，计算得到各防雷项目的技术效果量化指标值。

上述步骤1.1)中，防雷技改项目包括使用单一措施的防雷项目以及使用多种措施组合类的防雷项目两大类，其中，单一措施防雷项目可分为使用避雷器的项目、使用避雷针的项目和进行接地电阻改造的项目，多种措施组合防雷项目可分为同时使用避雷器与避雷针项目、同时使用避雷器与接地电阻项目、同时使用避雷针和接地电阻的项目。

上述步骤1.2)中，统计区间一是指线路进行防雷治理后正常运行前二年1月～治理后正常运行年12月；统计区间二是指线路进行防雷治理后正常运行后一年1月～治理后正常运行后三年12月，基础数据是指统计目标输电线路从遭受雷击到恢复正常运行的一系列关键指标数据，包括线路跳闸率、防雷改造杆塔数量、避雷器动作次数、4级风险杆塔占比、绕击耐雷水平、反击耐雷水平等。

上述步骤1.3)中，外部气象条件归一采用地闪密度归一参数体现，依据防雷技改措施实施前后，地闪密度归一参数分为统计区间一地闪密度归一参数和统计区间二地闪密度归一参数，计算公式为：

统计区间一地闪密度归一参数＝治理前地闪密度/2.78；

统计区间二地闪密度归一参数＝治理后地闪密度/2.78。

上述步骤1.4)中，雷击跳闸率类指标具体分为绕击跳闸率降低率、反击跳闸率降低率和雷击跳闸率降低率三个指标，具体计算公式如下：

①绕击跳闸率降低率

绕击跳闸率降低率＝(治理前绕击跳闸率-治理后绕击跳闸率)/治理前绕击跳闸率；

其中，绕击跳闸率＝绕击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②反击跳闸率降低率

反击跳闸率降低率＝(治理前反击跳闸率-治理后反击跳闸率)/治理前反击跳闸率；

其中，反击跳闸率＝反击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

③雷击跳闸率降低率

雷击跳闸率降低率＝((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))-治理后雷击跳闸率)/((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))，其中，雷击跳闸率＝雷击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)。

上述步骤1.4)中，雷击故障停运类指标具体分为雷击故障停运率降低率、防雷措施有效性两个指标，具体计算公式如下：

①雷击故障停运率降低率

雷击故障停运率降低率＝(治理前雷击故障停运率-治理后雷击故障停运率)/治理前雷击故障停运率；

其中，雷击故障停运率＝雷击停运次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②防雷措施有效性

防雷措施有效性＝(防雷改造杆塔数量-安装防雷措施后仍雷击跳闸杆塔数量)/防雷改造杆塔数量。

上述步骤1.4)中，雷击风险类指标具体分为：电网风险等级、4级风险杆塔占比降低率、3级风险杆塔占比降低率(经改造，由4级风险降为3级风险的不纳入此类)三个指标，其中，电网风险等级不用重复计算，其他指标具体计算公式如下：

4级风险杆塔占比变化率＝(防雷改造前4级风险杆塔占比-防雷改造后4级风险杆塔占比)/防雷改造前4级风险杆塔占比；

3级风险杆塔占比降低率＝(防雷改造前3级风险杆塔占比-防雷改造后3级风险杆塔占比)/防雷改造前3级风险杆塔占比。

上述步骤1.4)中，耐雷水平类指标具体分为绕击最大雷电流幅值降低率、绕击耐雷水平提升率、反击耐雷水平提升率三个指标，具体计算公式如下：

绕击最大雷电流幅值降低率＝(防雷措施前最大雷电流幅值-防雷措施后最大雷电流幅值)/防雷措施前最大雷电流幅值；

绕击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后绕击耐雷水平-防雷措施安装前绕击耐雷水平)/防雷措施安装前绕击耐雷水平；

反击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后反击耐雷水平-防雷措施安装前反击耐雷水平)/防雷措施安装前反击耐雷水平。

上述步骤2)中，各项技术效果量化指标的评分标准介绍如下：

绕击跳闸率降低率指标可能有如下几种得分情况：治理后绕击跳闸降低率小于0，表明治理后绕击跳闸次数增加，表明治理未达到预期目标，得分最低，为60分；治理前存在绕击跳闸，但治理后绕击跳闸率降低率为0，表明治理前后绕击跳闸次数没有改变，项目对减少绕击跳闸没有作用，得分70；治理前与治理后均无绕击跳闸，此时难以直观看出项目成效，得分80；绕击跳闸次数降低率介于0到1之间，表明项目对减少绕击跳闸有明显效果，得分90；绕击跳闸降低率大于等于1则表明减少绕击跳闸成果十分显著，得分100。具体标准与得分如下表1所示：

表1绕击跳闸率降低率评分标准

反击跳闸率降低率指标可能有如下几种得分情况：治理后反击跳闸降低率小于0，表明治理后反击跳闸次数增加，表明治理未达到预期目标，效果较差，得分最低，为60分；治理前存在反击跳闸，通过但治理，反击跳闸率降低率并未降低，表明项目对减少反击跳闸没有作用，得分70；治理前与治理后均无反击跳闸，此时难以直观看出项目成效，得分80；反击跳闸次数降低率介于0到1之间，表明项目对减少反击跳闸有明显效果，得分90；反击跳闸降低率大于等于1则表明减少反击跳闸显著，得分100。具体标准与得分如下表2所示：

表2反击跳闸率降低率评分标准

雷击跳闸率降低率小于0，则得分60，治理前雷击跳闸率不为0，治理后雷击跳闸率为0，则得分70，治理前雷击跳闸率为0，治理后雷击跳闸率为0，则得分80，雷击跳闸率降低率处于0～52％则得分80，雷击跳闸率降低率大于等于52％小于100％则得分90，雷击跳闸率降低率大于等于100％，则得分100。

电网风险等级1-4级得分100，5级则得分90,6级得分80,7级得分75,8级得分70,0级得分65。

4级风险杆塔占比降低率得分情况有如下几种：治理前4级风险杆塔占比不为0，治理后，4级风险杆塔占比并未降低，则表明治理并未充分发挥作用，得分60；4级风险杆塔占比降低率大于0小于32％，表明治理成效初步凸显，得分70；4级风险杆塔占比降低率大于等于32％小于81.6％，或治理前4级风险杆塔占比为0，4级风险杆塔占比降低率为0，均表明降低4级风险杆塔数量效果较为明显，得分80；4级风险杆塔占比降低率大于等于81.6％小于100％，则表明项目治理效果显著，强于一般同类项目，得分90；4级风险杆塔占比降低率大于等于100％，则表明项目在降低杆塔风险上，效果十分显著，强于大多数同类措施项目，得分100。通过对大量样本统计分析，确定具体标准与得分如下表3所示：

表3 4级风险杆塔占比降低率评分标准

3级风险杆塔占比降低率(经改造，由4级降为3级的不纳入此类)的值与得分基本成正比，评价标准划分为以下5挡：3级风险杆塔占比降低率小于0，则得分60；改造前3级风险杆塔占比不为0，3级风险杆塔占比治理前后无变化，则得分70；3级风险杆塔占比降低率大于0小于30％，则得分80；3级风险杆塔占比降低率大于等于30％小于100％，则表明项目在防范线路杆塔雷击风险，尤其是降低3级风险杆塔上，效果优于一般项目，得分90；3级风险杆塔占比降低率大于等于100％，或治理前3级风险杆塔占比为0，治理后3级风险杆塔占比为0，则得分100。

绕击最大雷电流幅值降低率评分标准如下：绕击最大雷电流幅值降低率小于等于-29％，则表明治理后绕击最大雷电流幅值增大，得分60；绕击最大雷电流幅值降低率大于-29％小于等于0，则表明治理后，绕击最大雷电流幅值有所增大，但增长幅度小，得分为70；绕击最大雷电流幅值降低率大于0小于等于1.6％，表明治理后，绕击最大雷电流幅值降低，项目在降低绕击最大雷电流幅值上有效果，得分80；绕击最大雷电流幅值降低率大于1.6％小于等于37％，则表明项目在降低绕击最大雷电流幅值上效果较为明显，高于一般同类项目，得分90；绕击最大雷电流幅值降低率高于37％，则表明项目在降低绕击最大雷电流幅值上效果十分显著，高于大多数同类项目，得分100。通过对大量样本统计分析，确定具体标准与得分如下表4所示：

表4绕击最大雷电流幅值降低率评分标准

绕击耐雷水平提升率评分标准如下：绕击耐雷水平提升率小于0，表明治理后，绕击耐雷水平降低，未达到治理目标，得分60；绕击耐雷水平提升率等于0，表明治理前后绕击耐雷水平无变化，考虑不同措施治理目标有所差异，得分70；绕击耐雷水平提升率大于0小于等于3.88％，表明项目对提升绕击耐雷水平效果明显，得分80；绕击耐雷水平提升率大于3.88％小于等于16.6％，表明项目对提升绕击耐雷水平效果较好，强于一般同类项目，得分90；绕击耐雷水平提升率高于16.6％，则表明项目对提升绕击耐雷水平成效十分明显，强于大多数同类项目，得分100。通过对大量样本统计分析，确定具体标准与得分如下表5所示：

表5绕击耐雷水平提升率评分标准

反击耐雷水平提升率评分标准如下：反击耐雷水平提升率小于0，表明治理后，反击耐雷水平降低，未达到治理目标，得分60；反击耐雷水平提升率等于0，表明治理前后反击耐雷水平无变化，考虑不同措施治理目标有所差异，得分70；反击耐雷水平提升率大于0小于等于3.86％，表明项目对提升绕击耐雷水平效果明显，得分80；反击耐雷水平提升率大于3.86％小于等于12.5％，表明项目对提升反击耐雷水平效果较好，强于一般同类项目，得分90；反击耐雷水平提升率高于12.5％，则表明项目对提升反击耐雷水平成效十分明显，强于大多数同类项目，得分100。通过对大量样本统计分析，确定具体标准与得分如下表6所示：

表6反击耐雷水平提升率评分标准

本发明还提供一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价系统，其包括：

防雷治理技改项目指标计算模块，用于根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；效果量化指标打分模块，用于根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；效益评价模块，用于通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；项目调整模块，用于根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

其中，防雷治理技改项目指标计算模块包括：输电线路防雷技改类型区分模块，用于依据不同输电线路防雷技改具体措施，确定评价对象类型；基础数据采集模块，用于对目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间的各项基础数据进行采集；外部气象条件归一模块，用于根据目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间内相关基础数据，计算防雷项目的归一系数；评价指标体系构建模块，用于从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；效果指标计算模块，用于根据目标输电线路在实施防雷项目前后两个统计区间的各项基础数据和归一系数，以及技术效果量化评价指标体系，分别计算各防雷项目的各项技术效果量化指标值。

下面以500千伏苏紫Ⅰ回线项目效果评价为例，具体说明本发明的一种防雷技改项目技术效果量化评价方法。

500千伏苏紫I回线防雷改造项目共计安装线路避雷器40只，总投资为260万元，，目的是通过在多雷区加装线路避雷器，降低雷击跳闸率，达到确保设备运行可靠性的目的。

500千伏苏紫I回线全长114公里，线路走廊地闪密度治理前后均大于2.78次/平方公里年，处于C1级多雷区，已于2015年进行防雷治理线路累计长度为15公里。

表7项目基本情况

3)计算归一系数

表8地闪密度情况统计

依据表8中地闪密度统计，计算500千伏苏紫Ⅰ回线归一系数。

治理前地闪密度归一系数＝2.85/2.78＝1.025

同理，治理后地闪密度归一系数＝2.92/2.78＝1.051

4)具体评价指标计算

涉及基础参数如表9所示：

表9基础计算参数

考虑到，治理前后均未出现绕击跳闸情况，绕击跳闸率降低率计算公式分母为0，当出现这种情况时，默认绕击跳闸率降低率为0；

同理，反击跳闸率降低率为0；

雷击跳闸降低率＝[0.7×2×2.78/(1.14×3×2.92)-0]/[0.7×2×2.78/(1.14×3×2.92)]＝0.3897/0.3897＝1；

由于改造前后均未发生雷击停运事件，因此雷击故障停运率降低率为0；

防雷措施有效性＝(80-0)/80＝1；

由于改造前后，4级风险杆塔占比都为0％，因此4级风险杆塔占比降低率为0；

3级风险杆塔占比降低率＝(15.33％-14.00％)/15.33％＝8.7％；

绕击最大雷电流幅值降低率＝(7.1-10.45)/7.1＝-47.18％；

绕击耐雷水平提升率＝(18.24-18.24)/18.24＝0；

反击耐雷水平提升率＝(111.1-111.1)/111.1＝0；

5)结合各指标数值与各指标评分标准，计算该项目各技术效果量化指标得分

500千伏苏紫I回线防雷改造项目技术效果量化指标得分如下：

绕击跳闸率降低率为0，但治理前绕击跳闸率也为0，因此得分80，表明项目对降低绕击跳闸率的作用难以识别；

反击跳闸率降低率为0，但治理前反击跳闸率也为0，因此得分80，表明项目对降低反击跳闸率的作用难以识别；

雷击跳闸率降低率为1，得分100，表明项目对降低雷击跳闸率作用明显；

雷击故障停运率降低率为0，但治理前雷击故障停运率也为0，因此得分80，表明项目对降低雷击故障停运率的作用难以识别；

防雷措施有效性为1，得分100，表明项目防雷措施发挥显著效果；

电网风险等级为7，得分75，表明项目有效避免了7级电网风险，对提升电网安全可靠具有贡献；

4级风险杆塔占比降低率为0，但治理前4级风险杆塔占比也为0，因此得分80；

3级风险杆塔占比降低率(经改造，由4级降为3级的不纳入此类)为8.7％，得分为80；

绕击最大雷电流幅值降低率为-47.18％，得分60，表明项目并未能有效降低绕击最大雷电流幅值；

绕击耐雷水平提升率为0，得分70；

反击耐雷水平提升率为0，得分70；

具体评分标准与得分如下表所示：

表10评价指标得分

6)通过以上评分可以发现，500千伏苏紫I回线防雷改造项目，对耐雷水平与绕击最大雷电流幅值影响并不显著，但通过安装避雷器，防雷措施有效性较高，能有效降低雷击跳闸率、降低雷击风险杆塔数量，规避了7级电网风险，对防范雷击对线路安全稳定性的影响作出贡献。

7)在具体进行投资决策时，可依据该评价方法与系统进行省间项目投资技术效果优化情况对比，也可依据该评价方法与系统进行省内不同措施项目技术效果优化情况对比，有助于调整使用策略。

以A、B两省公司避雷器项目为例，计算A公司、B公司防雷技改项目技术效果优化情况打分，如下表所示：

表11 A公司技术效果优化情况

表12 B公司技术效果优化情况

如图1所示，通过计算与分析A、B省公司投资技术效果优化情况评分，进行省间对比情况如下：

通过省间对比，可以发现A公司与B公司的防雷措施，在雷击风险指标的优化上存在较大差异，B公司的防雷治理措施能更加有效降低雷击风险，治理针对性更强，效果更为全面，A公司需要进一步加强关注防雷措施投资有效性，更关注防雷措施对潜在雷击风险的防范。

以C公司收资数据为例，计算C公司避雷器与避雷针项目效果与效益，各指标均分与方差表现情况如下表：

表13 C公司避雷器与避雷针项目技术指标表现情况

可以看出，避雷器措施在雷击跳闸率与雷击故障停运上，均值较高且效果发挥较为稳定，C公司在应用避雷器措施时，充分发挥了避雷器在防范雷击跳闸与雷击跳闸带来故障停运上的效果，充分评估了雷击跳闸情况，但在治理雷击风险指标与提升耐雷水平上，避雷器治理效果略低于避雷针的治理效果，在耐雷水平上，避雷器与避雷针治理情况在不同项目上差别巨大，治理情况不稳定。

今后在制定投资决策时，如希望有针对性提升耐雷水平，应当需在制定具体治理措施投资决策时，充分考虑其他治理措施，不局限于避雷器与避雷针两种措施与手段，目前充分发挥了避雷器在防范雷击跳闸上的作用，对避雷针使用情境与作用机理认识清晰，今后应以同样原则确定避雷针投资项目。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于包括以下步骤：

1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；

2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；

3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；

4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

2.如权利要求1所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值的方法，包括以下步骤：

1.1)依据目标输电线路实施防雷的治理措施，划分评价对象类型；

1.2)收集防雷措施实施前后两个时间区段内基础数据；

1.3)将外部气象条件归一化，使得防雷项目治理措施实施前后目标输电线路外部雷击情况理论上相同；

1.4)从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；

1.5)根据收集的各项基础数据和归一调整结果，以建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系为基础，计算得到各防雷项目的技术效果量化指标值。

3.如权利要求2所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.2)中，所述统计时间区段包括统计区间一和统计区间二，所述统计区间一是指线路进行防雷治理后正常运行前二年1月～治理后正常运行年12月；所述统计区间二是指线路进行防雷治理后正常运行后一年1月～治理后正常运行后三年12月；所述基础数据包括线路跳闸率、防雷改造杆塔数量、避雷器动作次数、4级风险杆塔占比、绕击耐雷水平和反击耐雷水平。

4.如权利要求3所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.3)中，将外部气象条件归一化采用地闪密度归一参数体现，包括统计区间一地闪密度归一参数和统计区间二地闪密度归一参数，计算公式为：

统计区间一地闪密度归一参数＝治理前地闪密度/2.78；

统计区间二地闪密度归一参数＝治理后地闪密度/2.78。

5.如权利要求2所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.4)中，建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系包括雷击跳闸率类指标、雷击故障停运类指标、雷击风险类指标和耐雷水平类指标四类；所述雷击跳闸率类指标分为绕击跳闸率降低率、反击跳闸率降低率和雷击跳闸率降低率三个子指标；所述雷击故障停运类指标分为雷击故障停运率降低率、防雷措施有效性两个子指标；所述雷击风险类指标分为电网风险等级、4级风险杆塔占比降低率、3级风险杆塔占比降低率三个子指标；所述耐雷水平类指标分为绕击最大雷电流幅值降低率、绕击耐雷水平提升率、反击耐雷水平提升率三个子指标。

6.如权利要求5所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述雷击跳闸率类指标中各子指标的计算公式如下：

①绕击跳闸率降低率

绕击跳闸率降低率＝(治理前绕击跳闸率-治理后绕击跳闸率)/治理前绕击跳闸率；

其中，绕击跳闸率＝绕击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②反击跳闸率降低率

反击跳闸率降低率＝(治理前反击跳闸率-治理后反击跳闸率)/治理前反击跳闸率；

其中，反击跳闸率＝反击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

③雷击跳闸率降低率

雷击跳闸率降低率＝((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))-治理后雷击跳闸率)/((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))，其中，雷击跳闸率＝雷击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

所述雷击故障停运类指标中各子指标的计算公式如下：

①雷击故障停运率降低率

雷击故障停运率降低率＝(治理前雷击故障停运率-治理后雷击故障停运率)/治理前雷击故障停运率；

其中，雷击故障停运率＝雷击停运次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；

②防雷措施有效性

防雷措施有效性＝(防雷改造杆塔数量-安装防雷措施后仍雷击跳闸杆塔数量)/防雷改造杆塔数量。

所述雷击风险类指标中各子指标的计算公式如下：

4级风险杆塔占比变化率＝(防雷改造前4级风险杆塔占比-防雷改造后4级风险杆塔占比)/防雷改造前4级风险杆塔占比；

3级风险杆塔占比降低率＝(防雷改造前3级风险杆塔占比-防雷改造后3级风险杆塔占比)/防雷改造前3级风险杆塔占比。

所述耐雷水平类指标中各子指标的计算公式如下：

绕击最大雷电流幅值降低率＝(防雷措施前最大雷电流幅值-防雷措施后最大雷电流幅值)/防雷措施前最大雷电流幅值；

绕击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后绕击耐雷水平-防雷措施安装前绕击耐雷水平)/防雷措施安装前绕击耐雷水平；

反击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后反击耐雷水平-防雷措施安装前反击耐雷水平)/防雷措施安装前反击耐雷水平。

7.如权利要求5所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤2)中，各项技术效果量化指标的评分标准为：

所述绕击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后绕击跳闸降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在绕击跳闸，治理后绕击跳闸率降低率为0时，得分70；当治理前与治理后均无绕击跳闸时，得分80；当绕击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当绕击跳闸降低率大于等于1，得分100；

所述反击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后反击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在反击跳闸，治理后反击跳闸率降低率并未降低时，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当反击跳闸降低率大于等于1，得分100；

所述雷击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后雷击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前雷击跳闸不为0，治理后雷击跳闸率位0，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0～52％时，得分80；当雷击跳闸率降低率大于等于52％小于100％则得分90；当雷击跳闸率降低率大于等于100％，则得分100；

所述电网风险的评分标准为：电网风险等级1-4级得分100，5级则得分90,6级得分80,7级得分75,8级得分70,0级得分65；

所述4级风险杆塔占比降低率的评分标准为：治理前4级风险杆塔占比不为0，治理后，4级风险杆塔占比并未降低，得分60；4级风险杆塔占比降低率大于0小于32％，得分70；4级风险杆塔占比降低率大于等于32％小于81.6％，或治理前4级风险杆塔占比为0，4级风险杆塔占比降低率为0，得分80；4级风险杆塔占比降低率大于等于81.6％小于100％，得分90；4级风险杆塔占比降低率大于等于100％，得分100；

所述3级风险杆塔占比降低率的评分标准为：3级风险杆塔占比降低率小于0，则得分60；改造前3级风险杆塔占比不为0，3级风险杆塔占比治理前后无变化，则得分70；3级风险杆塔占比降低率大于0小于30％，则得分80；3级风险杆塔占比降低率大于等于30％小于100％，得分90；3级风险杆塔占比降低率大于等于100％，或治理前3级风险杆塔占比为0，治理后3级风险杆塔占比为0，则得分100；

所述绕击最大雷电流幅值降低率评分标准为：绕击最大雷电流幅值降低率小于等于-29％，则得分60；绕击最大雷电流幅值降低率大于-29％小于等于0，则得分为70；绕击最大雷电流幅值降低率大于0小于等于1.6％，得分80；绕击最大雷电流幅值降低率大于1.6％小于等于37％，则得分90；绕击最大雷电流幅值降低率高于37％，则得分100；

所述绕击耐雷水平提升率评分标准为：绕击耐雷水平提升率小于0，得分60；绕击耐雷水平提升率等于0，得分70；绕击耐雷水平提升率大于0小于等于3.88％，得分80；绕击耐雷水平提升率大于3.88％小于等于16.6％，得分90；绕击耐雷水平提升率高于16.6％，则得分100；

所述反击耐雷水平提升率评分标准为：反击耐雷水平提升率小于0，得分60；反击耐雷水平提升率等于0，得分70；反击耐雷水平提升率大于0小于等于3.86％，得分80；反击耐雷水平提升率大于3.86％小于等于12.5％，得分90；反击耐雷水平提升率高于12.5％，则得分100。

8.一种适用于如权利要求1～7任一项所述方法的含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价系统，其特征在于：其包括：

防雷治理技改项目指标计算模块，用于根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；

效果量化指标打分模块，用于根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；

效益评价模块，用于通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；

项目调整模块，用于根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

9.如权利要求8所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价系统，其特征在于：所述防雷治理技改项目指标计算模块包括：

输电线路防雷技改类型区分模块，用于依据不同输电线路防雷技改具体措施，确定评价对象类型；

基础数据采集模块，用于对目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间的各项基础数据进行采集；

外部气象条件归一模块，用于根据目标输电线路在实施防雷技改项目前后两个统计区间内相关基础数据，计算防雷项目的归一系数；

评价指标体系构建模块，用于从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；

效果指标计算模块，用于根据目标输电线路在实施防雷项目前后两个统计区间的各项基础数据和归一系数，以及技术效果量化评价指标体系，分别计算各防雷项目的各项技术效果量化指标值。