CN112149946A - 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统 - Google Patents

一种输电线路避雷器位置规划方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112149946A
CN112149946A CN202010745388.3A CN202010745388A CN112149946A CN 112149946 A CN112149946 A CN 112149946A CN 202010745388 A CN202010745388 A CN 202010745388A CN 112149946 A CN112149946 A CN 112149946A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lightning
base
tower
transmission line
rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010745388.3A
Other languages
English (en)
Inventor
蒋圣超
崔志美
黄锋
陈曦
莫枝阅
覃秀君
俸波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd filed Critical Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
Priority to CN202010745388.3A priority Critical patent/CN112149946A/zh
Publication of CN112149946A publication Critical patent/CN112149946A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

Abstract

本发明公开了一种输电线路避雷器位置规划方法及系统，其方法包括：获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。在本发明实施例中，通过结合输电线路上的逐基杆塔的雷击跳闸率、形态特征和所处地形特征，有侧重性地对逐基杆塔的避雷器安装位置进行有效规划，可保证较优的技术经济效益。

Description

一种输电线路避雷器位置规划方法及系统
技术领域
本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种输电线路避雷器位置规划方法及系统。
背景技术
雷击是造成输电线路故障的主要原因之一，许多地区的雷击跳闸数量可占到输电线路总跳闸数量的一半以上，因此做好输电线路的防雷工作对保障电网安全稳定运行至关重要。
目前，线路型避雷器已被广泛应用于输电线路的防雷工作中，可有效防止安装相发生雷击故障，然而其保护范围有限，仅能保证对安装相的可靠保护，对于同基杆塔及邻近杆塔上其它未安装避雷器的位置往往无法起到防雷作用。考虑到技术经济性问题，技术人员一般不会提倡对输电线路上的所有杆塔全相安装避雷器，如何有侧重性地选择线路型避雷器的安装位置，是本发明所需要探讨解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种输电线路避雷器位置规划方法及系统，通过结合输电线路上的逐基杆塔的雷击跳闸率、形态特征和所处地形特征，有侧重性地对逐基杆塔的避雷器安装位置进行有效规划，可保证较优的技术经济效益。
为了解决上述问题，本发明提出了一种输电线路避雷器位置规划方法，所述方法包括：
获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；
基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；
基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；
基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
可选的，所述逐基杆塔的各个防雷参数包括：反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积。
可选的，所述反击耐雷水平I1为：
Figure BDA0002608169080000021
所述绕击耐雷水平I2为：
Figure BDA0002608169080000022
所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
所述等效受雷面面积A为：
Figure BDA0002608169080000023
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，b为两根避雷线之间的距离，f为避雷线的弧垂。
可选的，所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：
D＝(N1g+N2Pa)η
其中，N1为幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量，N2为幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量，且所述幅值为所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据幅值，g为所述击杆率，Pa为所述绕击率。
可选的，所述基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器包括：
基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级；
基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N支。
另外，本发明实施例还提供了一种输电线路避雷器位置规划系统，所述系统包括：
获取模块，用于获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；
计算模块，用于基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；
确定模块，用于基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；
规划模块，用于基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
可选的，所述逐基杆塔的各个防雷参数包括：反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积。
可选的，所述反击耐雷水平I1为：
Figure BDA0002608169080000031
所述绕击耐雷水平I2为：
Figure BDA0002608169080000032
所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
所述等效受雷面面积A为：
Figure BDA0002608169080000033
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，b为两根避雷线之间的距离，f为避雷线的弧垂。
可选的，所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：
D＝(N1g+N2Pa)η
其中，N1为幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量，N2为幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量，且所述幅值为所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据幅值，g为所述击杆率，Pa为所述绕击率。
可选的，所述确定模块用于基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级；以及基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N支。
在本发明实施例中，以雷击跳闸率作为判断核心，可对输电线路上的逐基杆塔所需要装设的避雷器数量进行具体限定，将保障最优的经济效益；同时该雷击跳闸率是结合输电线路走廊地闪历年数据和该逐基杆塔的实际防雷参数进行运算得来的，具备高可靠性；由于充分考虑到该逐基杆塔所处的地形特征来完成对该逐基杆塔所需要装设的一个或多个避雷器的安装位置规划，未偏离实际情况进行分析，符合应用需求，可避免资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例公开的一种输电线路避雷器位置规划方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的一种输电线路避雷器位置规划系统的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例中的一种输电线路避雷器位置规划方法的流程示意图，所述方法包括如下步骤：
S101、获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；
具体的，所述逐基杆塔的各个防雷参数包括反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积，本发明实施例基于电力行业标准DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》附录C中的规程法分别进行如下计算：
(1)所述反击耐雷水平I1为：
Figure BDA0002608169080000051
(2)所述击杆率g的取值包括：
a.当所述逐基杆塔处于平原地区且其避雷线根数为1时：g＝1/4
b.当所述逐基杆塔处于平原地区且其避雷线根数为2时：g＝1/6
c.当所述逐基杆塔处于山丘地区且其避雷线根数为1时：g＝1/3
d.当所述逐基杆塔处于山丘地区且其避雷线根数为2时：g＝1/4
(3)所述绕击耐雷水平I2为：
Figure BDA0002608169080000052
(4)所述绕击率Pa的取值包括：
a.当所述逐基杆塔处于平原地区时：
Figure BDA0002608169080000061
b.当所述逐基杆塔处于山丘地区时：
Figure BDA0002608169080000062
(5)所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
(6)所述等效受雷面面积A为：
Figure BDA0002608169080000063
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，a为避雷线的保护角，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，f为避雷线的弧垂，b为两根避雷线之间的距离，且当杆塔上仅有单根避雷线时b为0，当杆塔上无避雷线时b可定义为边相导线间的距离。
S102、基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；
具体的，通过电网所搭建的雷电定位系统可获取所述输电线路的走廊地闪历年数据，优先筛选出所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据，其次以所述反击耐雷水平I1和所述绕击耐雷水平I2进行阈值判断，统计出所述各个数据中其幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量N1，以及所述各个数据中其幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量N2，最后结合步骤S101中所计算出来的所述击杆率g、所述绕击率Pa和所述建弧率η，可计算出所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：D＝(N1g+N2Pa)η。
S103、基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；
具体实施过程包括：首先，基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率D确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级，此时所述逐基杆塔所在的所述输电线路的电压等级为已知条件；其次，基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N支。
其中，本发明实施例所参考的杆塔雷害风险等级标准以及相适应的装设避雷器数量如表1所示：
表1杆塔雷害风险等级标准评判与处理措施
Figure BDA0002608169080000071
需要说明的是，在确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级后，以表1中的处理措施为基准，但还应该考虑到所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录来判断是否在基准上进行数量微调，所遵循的原则包括如下：
(1)历史上发生过雷击跳闸线路的故障点所在杆塔：若为单相接地故障，则装设两支避雷器；若为两相以上发生接地故障，则装设三支避雷器；
(2)在跨越高铁路段或者高速线路段、以及跨越线路与被跨越线路同时故障而造成一般及以上电力事故的，在跨越线路的两端杆塔上均应在三相各自装设一支避雷器。
在实施过程中，若所述逐基杆塔在历史上出现过以上两种情况中的一中或者两种，则按照上述提及的原则来限定所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量；若所述逐基杆塔在历史上未出现过以上两种情况，则按照表1的处理措施来限定所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量。
S104、基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
在本发明实施例中，设置所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置应遵循以下几个原则：
A.对于需要安装三支避雷器的单回杆塔，三相各装设一支避雷器；
B.对于需要安装两支避雷器的三相导线呈水平排列的杆塔：若该杆塔处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在外边坡侧和中相；若该杆塔未处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在两个外边侧；
C.对于需要安装两支避雷器的三相导线呈三角形排列的杆塔：若该杆塔处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在外边坡侧和上相；若该杆塔未处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在迎风一侧和上相；
D.对于需要安装两支避雷器的转角杆塔：若该杆塔处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在外边坡侧和上相；若该杆塔未处于沿坡地形，则两支避雷器分别安装在外角相和上相；
E.对于需要安装一支避雷器的三相导线呈水平排列的杆塔：若该杆塔处于沿坡地形，则一支避雷器安装在外边坡侧；若该杆塔未处于沿坡地形，则一支避雷器安装在迎风一侧；
F.对于需要安装一支避雷器的三相导线呈三角排列的杆塔：若该杆塔处于沿坡地形，则一支避雷器安装在外边坡侧；若该杆塔处于山顶地形，则一支避雷器安装在迎风一侧；若该杆塔处于平原地形，则一支避雷器安装在上相；
G.对于需要安装一支避雷器的转角杆塔，该避雷器安装在外角侧；
H.对于需要安装两支避雷器的共杆杆塔，则两支避雷器分别安装在上相和中相；
I.对于需要安装一支避雷器的共杆杆塔：若该杆塔为垂直伞形排列，则一支避雷器安装在上相；若该杆塔为垂直鼓形排列，则一支避雷器安装在中相。
相应的，本发明实施例以某条220kV电压等级输电线路上的某一杆塔为例，且该杆塔为三相导线呈三角排列的杆塔，针对图1所提出的各个步骤对该杆塔上所需要装设的各个避雷器的安装方式进行如下阐述：
(1)获取该杆塔的基本参数如表2所示：
表2杆塔基本参数
Figure BDA0002608169080000091
(2)基于上述步骤S101中的各个防雷参数计算公式，结合表3中的各个相关参数值以及表2中的关联信息，可计算出该杆塔的反击耐雷水平I1为99.9kA，击杆率g为1/6，绕击耐雷水平I2为12kA，绕击率Pa为0.27％，建弧率η为91.8％，等效受雷面面积A为131.3m；
表3杆塔的各个相关参数值
U<sub>50％</sub> 1200 h<sub>a</sub> 23.5 h<sub>c</sub> 13.6
k 0.260 h<sub>t</sub> 33 k<sub>0</sub> 0.208
β 0.88 L<sub>t</sub> 16.5 f 4
R<sub>i</sub> 10 h<sub>g</sub> 28.3 a 20°
(3)基于步骤(2)中所计算出来的各个防雷参数结果，通过查询该220kV输电线路的走廊地闪历年数据，筛选出落在该等效受雷面面积A范围内的各个数据，可得到所述各个数据中幅值超过该反击耐雷水平I1的年平均地闪数量N1为6，以及所述各个数据中幅值超过该绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量N2为18，此时结合步骤S102中所提供的公式计算出该杆塔的雷击跳闸率D为0.963次/年·km2；
(4)结合表1可知该杆塔的当前雷害风险等级为C级，由于该杆塔上未出现过历史雷击跳闸情况，说明该杆塔上可装设的避雷器数量为一支；此时基于该杆塔为三相导线呈三角排列的杆塔且该杆塔所处的地形特征为左侧沿坡，说明这支避雷器应安装在外边坡侧，即该杆塔的A相上。
图2示出了本发明实施例中的一种输电线路避雷器位置规划系统的结构组成示意图，所述系统包括：
获取模块201，用于获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数，且所述各个防雷参数包括反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积；其中，
所述反击耐雷水平I1为：
Figure BDA0002608169080000101
所述绕击耐雷水平I2为：
Figure BDA0002608169080000102
所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
所述等效受雷面面积A为：
Figure BDA0002608169080000103
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，b为两根避雷线之间的距离，f为避雷线的弧垂；
计算模块202，用于基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：
D＝(N1g+N2Pa)η
其中，N1为幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量，N2为幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量，且所述幅值为所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据幅值，g为所述击杆率，Pa为所述绕击率；
确定模块203，用于基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N个避雷器；
具体的，所述确定模块203用于基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级；以及基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N个。
规划模块204，用于基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N个避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
其中，所述检测系统被配置用于执行上述的输电线路避雷器位置规划方法，针对所述检测系统中的各个模块的具体实施方式请参考上述的实施例，在此不再赘述。
在本发明实施例中，以雷击跳闸率作为判断核心，可对输电线路上的逐基杆塔所需要装设的避雷器数量进行具体限定，将保障最优的经济效益；同时该雷击跳闸率是结合输电线路走廊地闪历年数据和该逐基杆塔的实际防雷参数进行运算得来的，具备高可靠性；由于充分考虑到该逐基杆塔所处的地形特征来完成对该逐基杆塔所需要装设的一个或多个避雷器的安装位置规划，未偏离实际情况进行分析，符合应用需求，避免资源浪费。
以上对本发明实施例所提供的一种输电线路避雷器位置规划方法及系统进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种输电线路避雷器位置规划方法，其特征在于，所述方法包括：
获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；
基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；
基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；
基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
2.根据权利要求1所述的输电线路避雷器位置规划方法，其特征在于，所述逐基杆塔的各个防雷参数包括：反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积。
3.根据权利要求2所述的输电线路避雷器位置规划方法，其特征在于，所述反击耐雷水平I1为：
Figure FDA0002608169070000011
所述绕击耐雷水平I2为：
Figure FDA0002608169070000012
所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
所述等效受雷面面积A为：
Figure FDA0002608169070000013
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，b为两根避雷线之间的距离，f为避雷线的弧垂。
4.根据权利要求3所述的输电线路避雷器位置规划方法，其特征在于，所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：
D＝(N1g+N2Pa)η
其中，N1为幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量，N2为幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量，且所述幅值为所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据幅值，g为所述击杆率，Pa为所述绕击率。
5.根据权利要求1所述的输电线路避雷器位置规划方法，其特征在于，所述基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器包括：
基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级；
基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N支。
6.一种输电线路避雷器位置规划系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，用于获取输电线路上的逐基杆塔的各个防雷参数；
计算模块，用于基于所述输电线路的走廊地闪历年数据和所述各个防雷参数，计算所述逐基杆塔的雷击跳闸率；
确定模块，用于基于所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔上所需要装设的N支避雷器；
规划模块，用于基于所述逐基杆塔的形态特征与所处地形特征，对所述N支避雷器中每一支避雷器的安装位置进行规划。
7.根据权利要求6所述的输电线路避雷器位置规划系统，其特征在于，所述逐基杆塔的各个防雷参数包括：反击耐雷水平、击杆率、绕击耐雷水平、绕击率、建弧率和等效受雷面面积。
8.根据权利要求7所述的输电线路避雷器位置规划系统，其特征在于，所述反击耐雷水平I1为：
Figure FDA0002608169070000031
所述绕击耐雷水平I2为：
Figure FDA0002608169070000032
所述建弧率η为：
η＝(4.5E0.75-14)×10-2
所述等效受雷面面积A为：
Figure FDA0002608169070000033
其中，U50％为杆塔绝缘子的50％冲击放电电压，k为导线与避雷线之间的耦合系数，β为杆塔分流系数，Ri为杆塔冲击接地电阻，ha为横担对地高度，ht为杆塔高度，Lt为杆塔电感，hg为避雷线对地高度，hc为导线平均高度，k0为导线与避雷线之间的几何耦合系数，E为杆塔绝缘子串的平均运行电压梯度，b为两根避雷线之间的距离，f为避雷线的弧垂。
9.根据权利要求8所述的输电线路避雷器位置规划系统，其特征在于，所述逐基杆塔的雷击跳闸率D为：
D＝(N1g+N2Pa)η
其中，N1为幅值超过所述反击耐雷水平I1的年平均地闪数量，N2为幅值超过所述绕击耐雷水平I2的年平均地闪数量，且所述幅值为所述走廊地闪历年数据中落在所述等效受雷面面积A范围内的各个数据幅值，g为所述击杆率，Pa为所述绕击率。
10.根据权利要求6所述的输电线路避雷器位置规划系统，其特征在于，所述确定模块用于基于杆塔雷害风险等级标准，通过所述雷击跳闸率确定所述逐基杆塔的当前雷害风险等级；以及基于所述逐基杆塔的历史雷击跳闸记录和所述当前雷害风险等级，获取所述逐基杆塔上所需要装设的避雷器数量为N支。
CN202010745388.3A 2020-07-29 2020-07-29 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统 Pending CN112149946A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010745388.3A CN112149946A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010745388.3A CN112149946A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112149946A true CN112149946A (zh) 2020-12-29

Family

ID=73888390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010745388.3A Pending CN112149946A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112149946A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116070794A (zh) * 2023-03-29 2023-05-05 合肥工业大学 一种集电线路反击跳闸概率预测、告警方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216864A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 国网武汉高压研究院 大跨越线路的总雷击跳闸率仿真计算方法
CN101272040A (zh) * 2008-04-28 2008-09-24 华北电力科学研究院有限责任公司 利用电网雷害分布进行输电线路防雷配置的方法
CN106526345A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 张大堃 一种线路避雷器在线监测仪的远程状态监测系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101216864A (zh) * 2008-01-09 2008-07-09 国网武汉高压研究院 大跨越线路的总雷击跳闸率仿真计算方法
CN101272040A (zh) * 2008-04-28 2008-09-24 华北电力科学研究院有限责任公司 利用电网雷害分布进行输电线路防雷配置的方法
CN106526345A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 张大堃 一种线路避雷器在线监测仪的远程状态监测系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘玉婷 等: "500kV输电线路避雷器配置方案计算", 《能源研究与管理》 *
赵智大: "《高电压技术》", 31 May 1999 *
陈俊 等: "线路避雷器在复杂地形500kV线路防雷中的应用", 《电瓷避雷器》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116070794A (zh) * 2023-03-29 2023-05-05 合肥工业大学 一种集电线路反击跳闸概率预测、告警方法和系统
CN116070794B (zh) * 2023-03-29 2023-06-27 合肥工业大学 一种集电线路反击跳闸概率预测、告警方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108832607B (zh) 一种对称双极柔性直流工程换流站绝缘配合方法及系统
CN111740349B (zh) 一种配电网的架空地线配置方法和架空地线
CN105244836A (zh) 一种城区10kv配电线路差异化防雷方法
CN104319733A (zh) 变压器中性点接阻抗装置及其多用途直流偏磁防护方法
CN110879333A (zh) 一种高压直流输电线路雷击重启率计算和评估方法
Malcolm et al. Analysis of transient overvoltage phenomena due to direct lightning strikes on wind turbine blade
CN101820157A (zh) 输电线路避雷装置
CN112149946A (zh) 一种输电线路避雷器位置规划方法及系统
CN101988940A (zh) 基于落雷密度统计的输电线路防雷性能三维评价方法
CN111931348B (zh) 一种10kV配网杆塔感应雷闪络风险自动评估方法及系统
CN105321027A (zh) 输电线路的防雷方法和装置
CN111431129A (zh) 无避雷线输电线路
CN110765731A (zh) 限流器的雷电过电压仿真计算方法、装置及计算机设备
Sargent et al. Lightning performance of double-circuit transmission lines
CN111666662B (zh) 一种10kV架空线路并联间隙的单相同线安装方法
CN104483578B (zh) 一种评估直流偏磁对电力系统接地网影响的方法
CN112054459A (zh) 一种配电线路的雷电防护方法
CN104682304A (zh) 一种郊区10kV配电线路差异化防雷方法
Waldorf Experience with preventive lightning protection on transmission lines
CN202564903U (zh) 特高压交流双回直线塔的防雷系统
CN111062609A (zh) 一种输电线路杆塔雷害风险评估方法
Łoboda et al. Preliminary study of lightning exposure of double-circuit 400 kV transmission line with special design of towers in Poland/Lithuania
CN104682305A (zh) 一种城区10kV配电线路差异化防雷方法
CN105203909B (zh) 一种单相接地保护选线的硬件判据电路
CN110222430A (zh) 一种10kV配电线路防雷方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201229