[发明专利]一种基于分段地形的导线跳闸率计算及评估方法

说明书

技术领域

本发明属于输电线路防雷评估与保护领域，具体涉及一种基于分段地形的导线跳闸率计算及评估方法。

背景技术

伴随着“西电东送、南北互供，全国联网”战略的实施，电力资源实现了在全国范围内的优化配置，能源利用率大幅提升、经济效益显著提高。但因此也使得电网结构不断复杂、电网规模不断扩大，盘山、沿山线路占比不断上升，复杂的地形地貌情况严重影响了线路的实际防雷性能，雷击所引起的线路跳闸故障占比高居不下，如何精确性分析地形因素对跳闸率的精确定量影响成为当前主要难题。

传统线路雷击跳闸率计算方法中，地形分为三种：平原、丘陵、山区，计算取值分别为0°、15°、30°，整基杆塔三相导线跳闸率计算均为同一地面倾角值。从取值精度上分析，实际地形地貌从0°到90°均可能存在，特别随着陡度的增加，对杆塔跳闸率影响越大，仅以笼统的3个界限值代替所有情况，准确度极低。在跳闸率计算时，各相导线采用同一地面倾角值计算，因地面倾角的定义唯一，同一地面倾角在杆塔处的模型反应为：不是山谷、就是山顶，计算出的结果无法反应线路实际防雷水平。因此，为使地形地貌影响因素全面且准确的雷击跳闸率计算结果中，有必要提出一种基于分段地形的导线跳闸率计算及评估方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述不足，利用现有高精度地形地貌数据，弥补当前地形参数匹配度不足，矫正以同一地面倾角进行整基杆塔跳闸率计算的方法，提供一种基于分段地形的导线跳闸率计算及评估方法，大幅提高计算结果准确性及评估结果可靠性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种基于分段地形的导线跳闸率计算及评估方法，包括如下步骤：

1）地形数据挖掘分析：以高精度地形地貌数据为基础，通过对其深度挖掘分析获取坐标（经度及纬度）、高程差、海拔、坡度等内部表征信息，建立地理信息数据库；

2）杆塔横向引雷范围等比划分：以输电线路走向为纵向基准线，以杆塔自身参数（杆塔高度及避雷线中距）为基础，计算获取杆塔左右两侧的横向引雷范围（杆塔左右侧地面为研究对象，引雷宽度为横向研究范围），并将横向引雷范围等比例分为8段、得到8个等分点与1个中心点，通过横、纵向距离分别精确计算获取8个等分点坐标；

3）地面倾角值分段计算：以步骤2）中8个等分点坐标为基准，通过数据库调取8个分段点的内部表征信息，获取8个等分点与中心点的纵向高程差及横向水平距离，分别计算出8个等分点相对中心点的地面倾角值，分别取左、右4个等分点的算术平均值作为左、右地面倾角等效计算值，实现线路引雷范围内地形地貌高度还原；

4）杆塔雷击跳闸率逐相计算：以左侧导线、中间导线、右侧导线等三相导线为单位，根据步骤3）选取对应地面倾角值进行各相导线跳闸率的计算，然后将三相导线跳闸率相加即得到杆塔雷击跳闸率；

5）雷害风险等级评估：以输电线路所处电压等级的国网雷击跳闸率标准为基准，结合杆塔实际地闪密度值计算获取杆塔实际跳闸率指标，衡量各基杆塔耐雷性能是否合格，实现高风险杆塔的准确筛选；

6）治理方案专项制定：以步骤5）筛选得到的高风险杆塔作为治理目标，以步骤4）各相导线跳闸率计算结果为依据，以风险等级、改造资金及改造目标等多维度信息为约束条件，制定具体到导线的最优差异化防雷评估及治理策略。

按上述方案，所述步骤4）中当杆塔为单回杆塔时，设杆塔从左往右（小号侧往大号侧）读取的相序为：CBA，则C相导线（左侧导线）跳闸率计算取左地面倾角值，B相导线（中间导线）跳闸率计算取左地面倾角值、右地面倾角的算术平均值，A相导线（右侧导线）跳闸率计算取右地面倾角值。

按上述方案，所述步骤5）中输电线路所处电压等级的国网雷击跳闸率标准包括标准地闪密度值N_标及该条件下的跳闸率指标M_标，杆塔实际地闪密度值N_实通过雷电定位系统获取，杆塔实际跳闸率指标M_实满足：M_实=N_实/N_标*M_标。