[发明专利]基于电气几何模型的配电线路闪络率改进算法

权利要求书

1.基于电气几何模型的配电线路闪络率改进算法，其特征在于，包括以下步骤进行：

步骤1、收集线路相关参数，相关参数包括绝缘子冲击闪络电压U_50％、导线平均悬挂高度h、导线半径r、杆塔等值电感L_gt和冲击接地电阻R_ch；

步骤2、计算确定线路耐雷水平；

步骤2.1根据导线平均悬挂高度h和导线半径r计算线路波阻抗，然后根据线路波阻抗计算雷电直击导线耐雷水平；

步骤2.2根据绝缘子冲击闪络电压U_50％、杆塔等值电感L_gt和冲击接地电阻R_ch计算反击耐雷水平；

步骤3、建立配电线路电气几何模型，并根据配电线路电气几何模型计算雷电对导线的击距R_c和雷电对大地的击距R_g；

步骤4、依据线路所在地形、导线平均悬挂高度h和设防要求计算临界雷电流I₀；

步骤5、依据临界电流I₀、雷电对导线的击距R_c、雷电对大地的击距R_g和统计得到的当地雷电流概率函数计算线路等效闪络宽度；

步骤5.1计算线路每百公里直击雷等效闪络宽度D_d；

步骤5.2计算线路每百公里感应雷等效闪络宽度D_in；

步骤6、依据线路等效闪络宽度和雷电监测的地闪密度值和设防要求分别计算线路直击雷闪络率和感应雷闪络率，直击雷闪络率和感应雷闪络率相加即可得到线路雷击闪络率。

2.根据权利要求1所述的基于电气几何模型的配电线路闪络率改进算法，其特征在于，步骤2按照如下过程进行：

步骤2.1计算直击耐雷水平：

线路波阻抗通过式(1)和式(2)计算得到：

式(1)和式(2)中：μ_r—介质相对电导系数；μ_o—真空电导率；ε_r—相对磁导系数；ε₀—真空磁导率；h—导线平均悬挂高度，m；r—导线半径，m；

雷电通道波阻抗取为Z₀，由式(3)计算得到：

Z₀＝1.6i^1.345+21120/i-148.4 (3)

由此可得雷电直击导线耐雷水平I_c2的计算公式为：

式(4)中：I_c2—雷电直击导线耐雷水平，kA；U_50％—绝缘子发生闪络概率为50％时对应的电压幅值，kV；Z₀—雷电通道波阻抗，Ω；Z—线路阻抗，Ω；

步骤2.2计算雷电反击导线耐雷水平I_c1：

式(5)中：I_c1—线路的雷电反击耐雷水平，kA；U_50％—绝缘子发生闪络概率为50％时对应的电压幅值，kV；R_ch—杆塔冲击接地电阻，Ω；L_gt—杆塔等值电感，mH；h—导线平均悬挂高度，m。

3.根据权利要求1所述的基于电气几何模型的配电线路闪络率改进算法，其特征在于，步骤3中，雷电对导线的击距R_c和雷电对大地的击距R_g计算公式如下：

R_c＝0.67h^0.6I^0.74 (6)

R_g＝{[0.36+0.17ln(43-h)]R_c (h＜40m) (7)

式(6)和式(7)中：R_c—雷电对导线的击距，m；R_g—雷电对大地的击距，m；I—雷电流幅值，kA；h—导线平均悬挂高度，m。