[发明专利]一种雷击输电线路避雷线精确定位方法

说明书

本发明提供了一种雷击输电线路避雷线精确定位方法，按照国际专利分类表(IPC)划分，属于电技术领域。其目的主要解决现有的雷电定位系统广域测量定位精度低，而基于输电线路参数和特性的精确定位方法经济性差的问题。其特征是利用监测终端采集雷击避雷线振荡电流行波，利用小波变化处理波形，提取雷击避雷线的振荡电流有效GPS行波电流时间，最终基于高频电流行波折反射分析实现雷击避雷线位置的精确定位。该方法可实现将雷电广域监测的线路走廊缩小到输电线路本体避雷线，提高了定位的精度，此外，监测终端每隔15‑20km安装一个，相对于每级杆塔装设监测装置的方法大大降低了经济成本。

技术领域

本发明涉及电力系统输电线路故障智能诊断领域，特别是雷击故障定位领域。

背景技术

根据电网故障分类统计表明，40％-70％输电线路跳闸故障由雷击引起，是造成电网公司输电线路跳闸的第一原因，也是造成线路非计划停运的第三原因。输电线路雷击故障存在故障点难以精确定位、故障雷击性质难以正确辨识的问题。雷击故障定位不准，会导致查找和修复故障时间延长，从而影响供电的迅速恢复，而故障雷击性质判断不准确，会降低采取的防护措施的针对性，使得电网的雷击故障跳闸率难以得到显著降低。因此为减少电网雷击故障跳闸及其影响，我们需要准确地确定故障点，并明确雷击故障性质以采取针对性的防治措施。

在电力系统安全运行维护工作中，雷电监测与之息息相关，雷电监测是掌握输电线路的雷击特性的基础，对于探索输电线路科学的防雷对策、检验防雷设计和改造是否合理有效、提高线路的防雷能力有着重要的意义。现代电力系统安全运行对雷电监测提出以下要求：输电线路的基础数据的准确采集，获取雷电线路遭受雷击的次数，雷击输电线路本体的辨识(是避雷线还是杆塔)以及雷击线路具体位置的精确定位。

目前电力系统主要依赖雷电定位系统得到输电线路的雷电活动情况，通过对雷电定位系统监测得到的雷电数据定期进行统计、分析，得到输电线路走廊在该时间段内的落雷次数和强度，该数据一定程度上反映了输电线路走廊的雷电活动特征。而雷电定位系统作为一种广域雷电测量系统，针对二维地理平面而设计，其原理是利用雷击对地闪络的空间电磁场信号，而不是直接监测输电线路遭受雷击后沿线路传递的线路信号，因此给出的输电线路雷击次数仅是针对线路走廊而言，反映的是输电线路走廊宏观的雷电分布，且雷电定位系统存在着一定的定位和测量误差，因而尚无法得到雷电直接击中输电线路的确切次数，更无法确定雷击中的是避雷线还是杆塔。

中国发明专利“实时雷击定位系统及定位方法”(1987526A)与实用新型专利“基于光纤复合架空地线的实时雷击定位系统”(200993675Y)提出一种用于高压输电线网的基于光纤复合架空地线的实时雷击定位方法及系统，利用雷击导致光纤架空地线中传输激光的偏振态发生变化的原理对雷击输电线路事件实现较为精确的实时定位。该装置测量的雷电信号经由一系统列偏振传至接光电检测器来获得雷击点距离检测终端距离，然后减去平时由激光信号得到的信号在处理过程的时差。实际情况下，雷电信号分散性大，通过此种方法检测信号很难得可靠的数据。同时，该系统不能区分感应雷与雷击输电线路本体，不能实现雷击性质精确辨识；不能分辨雷电信号与线路各种偶发干扰信号，造成雷击的误判。

中国实用新型专利“超高压输电线路单相接地跳闸及雷击定位监测系统”(201697992U)、中国发明专利“输电线路雷击在线监测系统”(ZL200710053751.X)、中国发明专利“电力输电线路雷击点的确定方法”(ZL200610021239.2)、中国发明专利“一种输电线路的雷击参数和特性的测试方法”(ZL200910091530.0)均是提出一种安装在单级杆塔上雷电监测装置。以上发明若要获取整条线路的雷击点数据，则需要在线路上每级杆塔都安装监测装置，设备的安装维护费用较高，经济性较低。

发明内容

本专利的目的在于提出一种基于输电线路监测波形的行波电流的折反射时间，实现对雷击输电线路位置的精确定位方法，以解决传统的雷电定位系统的定位不准、测量误差较大，而精确的雷击输电线路定位经济性差的问题。