CN113572143A - 一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，方法包括：统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对可调节参数进行优化。相对于现有技术，更好地控制了多重雷击下输电线路的跳闸风险，提高了输电线路的稳定性，也更贴近输电线路的实际工作情况。

Description

一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置
技术领域
本发明涉及输电线路防雷技术领域，尤其涉及一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置。
背景技术
由统计资料可知，雷击是造成电力系统输电线路跳闸的主要原因。由雷击导致的输电线路跳闸次数占了总跳闸次数的40%至70%，雷击塔顶造成的反击和雷击相线造成的绕击是导致输电线路雷击跳闸的主要原因。现有的针对输电线路的防雷保护方法是基于规程法来计算单次雷击情况下的跳闸概率的，然而自然界中的雷击大部分都是多重雷击，但是多重雷击不能视为多次的，单独的雷击而进行简单的累加，这就导致了现有技术在多重雷击情况下计算出的跳闸概率与实际情况的偏差较大，对输电线路的维护、调整和优化也因此存在极大的困难，输电线路的稳定性无法得到保障。
发明内容
本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，能够提高输电线路的多重雷击防跳闸能力，提高输电线路的稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多重雷击下输电线路跳闸概率的评估方法，包括：
统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；
根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；
根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：
根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；
若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；
在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；
在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；
结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
进一步的，所述根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
进一步的，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
进一步的，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。
相应的，本发明实施例还提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，包括统计模块、获取模块、计算模块和优化模块；其中，
所述统计模块用于统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；
所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；
所述计算模块用于根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：
所述计算模块根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；
若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；
在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；
在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；
所述优化模块用于结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
进一步的，所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
所述获取模块根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
进一步的，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
进一步的，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，方法包括：统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对可调节参数进行优化。相对于现有技术，更好地控制了多重雷击下输电线路的跳闸风险，提高了输电线路的稳定性，也更贴近输电线路的实际工作情况。
附图说明
图1：为本发明提供的多重雷击下输电线路的防雷保护方法的一种实施例的流程示意图。
图2：为本发明提供的实施例中计算线路耐雷水平的杆塔模型。
图3：为本发明提供的实施例中利用先导法作为绝缘子闪络判据的流程示意图。
图4：为本发明提供的实施例中计算跳闸概率的流程示意图。
图5：为本发明提供的实施例中利用电气几何模型（EGM）判断雷击线路位置的原理图。
图6：为本发明提供的多重雷击下输电线路的防雷保护装置的一种实施例的结构示意图。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一:
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，包括步骤S1至S4，其中，
步骤S1，统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数。
在本实施例中，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
在本实施例中，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数f 1 (I 1 )、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数f 2 (I 2 )、雷击点位置J(x)、雷电通道个数的概率密度分布函数H(a)和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数g(n)。
IEEE防雷工作组推荐雷电流幅值的概率密度分布函数满足：
Figure 205197DEST_PATH_IMAGE001
式中，I avg 为平均雷电流；σ为雷电流分布的标准差。这里需要统计输电线路所在地区的平均雷电流幅值和其分布的标准差。
这里的雷击点位置指的是相对于线路走廊的位置，为线路走廊的横截面。雷击点位置分布基本符合均匀分布。
另外，雷电通道个数的概率密度分布函数H(a)；每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数g(n)可以由雷电定位系统数据得到。
步骤S2，根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
在本实施例中，图2为本实施例计算输电线路耐雷水平的杆塔模型示意图。所述根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
根据所述线路参数，在EMTP仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
其中，线路模型中雷电流波形参数为标准雷电波（1.2/50μs），雷电通道波阻抗设为国标推荐值Z=300Ω。线路对地高度等效为对地的平均高度H：
Figure 81886DEST_PATH_IMAGE002
式中H为线路对地的平均高度；HT为导线在杆塔上悬挂点的高度；Hs为导线弧垂，按照规程推荐值进行选取。
杆塔模型使用多波阻抗模型中的Hara无损线模型，该模型计算的波响应特性与实测杆塔的波响应特性最为一致。其中，每个部分的波阻抗的计算都可用以下公式计算：
Figure 966665DEST_PATH_IMAGE003
式中，Zlk为杆塔对应部分波阻抗；hk为杆塔各部分高度；rek为杆塔各部分等效半径。rek的计算公式为：
Figure 233698DEST_PATH_IMAGE004
式中，rlk、 rB为杆塔不同部分杆的半径；Rlk、RB为杆塔不同部分杆的距离（参数在图2中进行了批注）。
另外，对于有支架的杆塔，支架部分也按分布参数进行等效，计算公式为：
Figure 494915DEST_PATH_IMAGE005
横担部分的波阻抗的计算公式为：
Figure 226111DEST_PATH_IMAGE006
式中hk、rAk为横担的高度和等效半径。
图3为利用先导法作为绝缘子闪络判据的流程示意图。先导法是基于间隙先导发展的计算闪络的方法，结合了长空气间隙放电的物理过程来判断绝缘闪络。首先，当绝缘子场强大于流注起始场强时，流注开始发展。当外加电压超过连续先导的起始电压时，出现先导通道。先导起始电压Uc与绝缘子串长度L有关，Uc的计算公式为：
Figure 281792DEST_PATH_IMAGE007
此后，先导按照与间隙场强相关的速度发展，该速度的计算公式为：
Figure 98438DEST_PATH_IMAGE008
式中ks为先导速度发展系数；U为间隙上承受电压；L为间隙长；x为先导已发展长度；Ez为先导通道的电场强度；Es为流注平均场强。
先导在发展过程中，若剩余间隙场强小于先导发展场强，先导发展停滞。当剩余间隙小于某一临界值Hf时，即可认为先导发生跃变直接击穿。有研究表明该临界值Hf为间隙长度的2/3。
改变雷电流幅值，当绝缘子刚好击穿时，此雷电流幅值为线路耐雷水平。在EMTP仿真软件中分别计算线路的反击耐雷水平Uf和绕击耐雷水平Ur。
步骤S3，根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率。
在本实施例中，蒙特卡洛是一种统计计算方法，它选定目标函数后，利用数学的方法产生各种不同分布的随机变量抽样序列，由此建立模拟给定问题的概率统计模型，给出问题数值解的渐进统计估计值。用蒙特卡洛法计算雷击跳闸率时，可以考虑到关于多重雷击下不同参数的影响，用随机抽样的方法从各个雷击跳闸影响因素的随机变量概率分布中抽样。
在本实施例中，所述根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，包括步骤S301、步骤S302、步骤S303和步骤S304，其中：
步骤S301，根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置，具体的：
首选根据某次雷击事件的雷电通道个数a和每个雷电通道的雷击次数n以及雷电先导头部相对于线路走廊的位置x（在0至1000km中均匀分布），生成每次雷击的雷电流幅值大小，使用电气几何模型判断每个雷电通道第一次雷击的击中位置。线路电气几何模型（EGM）如图5所示。
电气几何模型以r的概念为基础，当雷电先导头部与地面目标距离达到某一临界值时，雷电击中地面目标。击距的大小只和先导头部的电位有关，即和先导头部的电荷、雷电流幅值有关，和地面物体种类、形状等因素无关。因此先导对避雷线、导线的击距相同。该击距的计算公式为：
Figure 897767DEST_PATH_IMAGE009
式中，k、p为计算系数，我国标准规定对导线、避雷线的击距系数取k=10、p=0.65。
由于导线附近的电场大于地面附近的电场，因此雷电先导对导线、避雷线的击距大于对地面的击距：r c >r g 。IEEE对雷电先导对导线、避雷线的推荐公式为：
Figure 483469DEST_PATH_IMAGE010
式中，y c 为导线平均高度；I L 为雷电流幅值。
图5为本发明提供的实施例中利用电气几何模型（EGM）判断雷击线路位置的原理图。图中，CB段为避雷线的保护弧，BA段为导线的暴露弧，BA的垂直投影距离Dc为该模型的暴露距离。其基本原理是：雷电流幅值确定了雷电先导头部对避雷线、导线和大地的击距，三者构成了确定几何关系。当先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离之前，击中点尚不确定。当雷电先导头部与物体之间的距离达到击距时，即向该物体放电。随着雷电流幅值的增大，暴露的弧段越来越小，直至被避雷线和大地完全屏蔽。因此使用EGM来判断雷电是否绕击导线时，存在绕击最大电流Irmax。当雷电流幅值大于绕击最大电流时，雷电位置x取任何值也不可能发生绕击。
若使用电气几何模型判断雷电不会绕击导线，则继续判断雷电是否击中避雷线或杆塔顶端发生反击。这里使用击杆率来判断：运行经验表明，在线路落雷总次数中，雷击杆塔的次数与避雷线的根数和经过地区的地形有关，雷击杆塔次数与雷击线路总次数的比值称为击杆率g。按照击杆概率随机生成0或1，若生成的数字是1，则代表雷电击中杆塔发生反击，若生成的数值是0，则说明雷电击中档距中央或直接击中大地。
相同通道的后续雷击拥有和第一次雷击相同的雷击终点。即若第一次雷击绕击导线，相同通道中的后续雷击也击中导线；若第一次雷击击中塔顶，相同通道中的后续雷击也击中塔顶。当然，若第一次雷击击中大地，相应的，后续雷击也将直击大地。
步骤S302，若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较，其中，
将击中塔顶的雷电的雷电流幅值与反击耐雷水平相比较，若雷电流幅值大于反击耐雷水平，则说明绝缘子发生闪络；将绕击导线的雷电的雷电流幅值同线路绕击耐雷水平相比较，若雷电流幅值大于绕击耐雷水平，则绝缘子也发生闪络。
步骤S303，在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸，其中，
若绝缘子发生闪络，则继续判断是否形成稳定的工频电弧，进而使得输电线路跳闸。冲击闪络转化为稳定的工频电弧的概率，称为建弧率。建弧率η与工频弧道中的平均电场强度E有关，也与闪络瞬间工频电压的瞬时值和去游离条件有关。根据试验和运行经验，可按下式计算η：
Figure 913313DEST_PATH_IMAGE011
式中，E为绝缘子串的平均运行电压（有效值）梯度。对中性点有效接地系统有：
Figure 217256DEST_PATH_IMAGE012
式中，u e 为线路额定电压（有效值），l为绝缘距离。本实施例中，按照建弧率随机生成0或1，若生成的数字是1，则代表冲击闪络形成稳定的电弧，最终引起线路跳闸；若生成的数字是0，则说明绝缘子闪络未形成稳定电弧，最终不会引起线路跳闸。
步骤S304，在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体的:
根据前述步骤的计算，若某次雷击事件中存在一次雷击使线路跳闸，则y k =1；否则y k =0 。 经过N次抽样, 便可得到概率估计值：
Figure 554696DEST_PATH_IMAGE013
这里随机抽样的次数越多，得出的概率分散性越小，也越接近真实值。输电线路的雷击跳闸率R（单位是：次/（100km·a））可以表示为：
Figure 260484DEST_PATH_IMAGE014
式中，Ng为地面落雷密度（单位是：次/（km2·a））。
步骤S4，结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
在本实施例中，将计算所得的雷击跳闸率与输电线路防雷规程规定的雷击跳闸率相对比，若不满足要求，则可对接地电阻、避雷线保护角、避雷线根数、绝缘子长度等可调节参数进行优化。将优化后的结果带入该评估方法中再次进行计算，直至结果满足防雷保护要求。
相应的，参照图6，图6为本发明实施例提供的一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，包括统计模块101、获取模块102、计算模块103和优化模块104；其中，
所述统计模块101用于统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；
所述获取模块102用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；
所述计算模块103用于根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；
所述优化模块104用于结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
进一步的，所述获取模块102用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
所述获取模块102根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
进一步的，所述计算模块103用于根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：
所述计算模块103根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；
若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；
在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；
在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率。
进一步的，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
进一步的，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，方法包括：统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对可调节参数进行优化。相对于现有技术，更好地控制了多重雷击下输电线路的跳闸风险，提高了输电线路的稳定性，也更贴近输电线路的实际工作情况。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，包括：
统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；
根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；
根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：
根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；
若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；
在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；
在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；
结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
2.如权利要求1中所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于,所述根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
3.如权利要求1至2任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
4.如权利要求1至2任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。
5.一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，包括统计模块、获取模块、计算模块和优化模块；其中，
所述统计模块用于统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；
所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；
所述计算模块用于根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：
根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；
若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；
在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；
在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；
所述优化模块用于结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。
6.如权利要求5所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：
所述获取模块根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。
7.如权利要求5至6任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。
8.如权利要求5至6任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。
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