[发明专利]电网雷害风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网防雷技术领域，特别是电网雷害风险评估方法，其适用于电力系统中的高压电网、超高压电网及特高压电网的雷害风险评估。

背景技术

雷击灾害是十大自然灾害之一。长期以来，雷击故障一直是困扰电网安全供电的一个难题。近年来，随着我国电力系统快速发展，供用电系统的容量越来越大，网架越来越密，电压等级越来越高，输电线路的杆塔越来越高，与此同时面临的新情况新问题是，停电事故发生的机率相应增加，尤其是雷击所引起的线路停电事故日益增多，超高压电网的雷击事故也呈加剧之势。申请人根据收集到的有关电网雷害发生的信息经过分析研究后认为，随着电网系统容量的迅速增大，一旦遭受雷击引发事故，若处理不当很容易造成系统不稳定，情况严重时，会导致电网发生崩溃解裂，形成大面积停电的巨大恶性电网事故，给社会和人民带来难以估量的损失和后果。因此，为避免雷害造成的损失，必须对雷击所引起的线路停电事故进行有效的预防。当前，围绕着雷击前如何预防和尽量减小雷击损害，已成为电网安全运行必须考虑的重点问题，如何解决这个重点问题，据申请人所知，业内专业技术人员在这方面进行了一些有益的探索和研究，寻找对高压输电线路实施防雷保护的有效方法，就现时的高压输电线路的防雷保护情况而言，迫切需要一种能表示出电网雷害分布的、能指导高压输电线路“有的放矢”实施防雷保护的方法。申请人认为，能指导高压输电线路“有的放矢”实施防雷保护的方法，首先要解决的是如何对电网雷害风险进行正确而有效地评估这个问题。

通常，对电网雷害风险进行评估，有关雷害的一些重要信息和技术参数是进行评估的依据，如雷电活动情况、雷击跳闸率，电网线路结构、绝缘配置和防雷措施等。现在某些针对电网雷害风险进行评估的方法，对雷击跳闸率的关注度高，将其作为衡量电网雷害风险的指标，甚至是唯一指标。申请人在研究中发现，根据电网运行经验，虽然雷击引起的线路跳闸次数所占比例较高，但由于重合闸成功率较高，导致所占非计划停运比例比所占跳闸比例低。因此，将雷击跳闸率作为衡量电网雷害风险的唯一指标是不完全的。雷击跳闸率是能够有效反映电网雷害风险来源的特征参数，但由于雷击跳闸未必会造成中断供电等电力系统永久性故障的严重后果，因此将其直接作为风险评估指标并不准确。电网雷害风险评估需要综合考虑各条线路走廊的雷电活动情况、地形地貌特征、线路结构和绝缘配置、防雷措施等差异性评估雷击跳闸风险，并在此基础上系统的将雷击跳闸风险和电网运行的安全性、稳定性和损失性联系起来考虑，依据祥实的信息资料经过分析和研究来评估各条线路的雷害风险。

据申请人所知，现有的针对电网雷害风险评估方法有：

中国专利文献公开的《电网雷害分布确定方法》(申请号200810047398.9)，其主要特征在于，根据电网绝缘结构，即电网电压等级、输电线路构架、地形因素，将能引起输电线路绝缘子串发生闪络的危险雷电流幅值范围值作为判据，此判据分为反击危险电流和绕击危险电流判据，统计每个网格中雷电的电流幅值特性，剔除判据之外的数据，获得电网反击雷害分布和电网绕击雷害分布。该方法存在的不足之处是，只获取了可能引起线路跳闸的危险雷电流分布，而未将雷击跳闸与电网运行的安全性、稳定性和损失性联系起来考虑。

中国专利文献公开的《基于雷电参数统计的输电线路防雷性能评估方法》(申请号200810048399.5)，其包括以下步骤：(1)给定需要进行防雷性能评估的输电线路信息；(2)对给定输电线路进行指定时间段内的地闪密度、雷电流幅值概率分布统计；(3)计算以杆塔进行分段的输电线路各区段在指定时间段内的雷击跳闸率；(4)依据线路雷击跳闸率的设计值、规定值或运行经验值设定参考值，根据(3)的结果对输电线路防雷性能在时空上的差异性进行评估。该方法虽考虑了雷电活动、地形地貌、杆塔结构和绝缘配置的差异性对于线路防雷性能的影响，也能够较好地评估线路的雷击跳闸风险，但存在的不足之处是，未考虑雷击跳闸后续过程对电网造成的风险。