[发明专利]一种雷电感应电压的计算方法和装置

权利要求书

1.一种雷电感应电压的计算方法，适用于配置有架空地线的配电网系统，其特征在于，包括：

建立所述架空地线上的雷电通道模型；

根据所述雷电通道模型，计算所述架空地线的导线端口处的感应电压；其中，所述导线端口处的感应电压中包括了有损大地影响的有损分量；

根据所述架空地线的导线端口的感应电压，计算所述导线端口的等效电压源；

根据所述导线端口的等效电压源，采用EMPT软件建立所述架空地线的雷电感应电压模型，以计算所述架空地线的雷电感应电压。

2.如权利要求1所述的雷电感应电压的计算方法，其特征在于，所述根据所述雷电通道模型，计算所述架空地线的导线端口处的感应电压，具体包括：

根据所述雷电通道模型，分析所述架空地线上的电场分布；

根据所述架空地线上的电场分布，计算所述架空地线上的线路压降，以计算得到所述架空地线的导线端口处的感应电压。

3.如权利要求2所述的雷电感应电压的计算方法，其特征在于，所述架空地线上的雷电通道模型采用雷电流表示，具体为：

I(z',t)＝u(t-z'/v_f)p(z')I(0,t-z'/v)；

其中，I(z',t)为所述雷电通道模型中的雷电流；u(t-z'/v_f)是阶跃函数，p(z')是随高度变化的电流衰减系数；I(0,t-z'/v)为雷电流的传播大小；v_f是上行波前沿的速度；v是电流波的传播速度；z'为高度值。

4.如权利要求2所述的雷电感应电压的计算方法，其特征在于，所述架空地线的导线端口处的感应电压在频域上具体表示为：

U_indA(x_A,ω)＝U₀(x_A,ω)-g₀(jω)·U_g(x_A,ω)；

其中，U_indA(x_A,ω)为所述架空地线的导线端口x_A处的感应电压，U₀(x_A,ω)为无损分量，U_g(x_A,ω)为有损分量，g₀(jω)是考虑大地影响的格林函数；x_A和x_B分别是所述架空地线的导线两端的坐标，E_x(x_A,y,h,ω)和E_z(x_B,y,0,ω)分别是水平电场分量和垂直电场分量，B_y0为水平磁场分量，h是架空地线的高度。

5.如权利要求4所述的雷电感应电压的计算方法，其特征在于，所述根据所述架空地线的导线端口的感应电压，计算所述导线端口的等效电压源，具体包括：

根据所述架空地线的导线端口x_A的感应电压、线路压降和从另一导线端口x_B经延时τ后传来的反射电压，通过以下计算公式，计算所述导线端口的电压源：

U_rA(t)＝U_indA(x_A,t)+U_B(t-τ)+Z'·i_B(t-τ)；

其中，U_rA(t)为所述架空地线的导线端口x_A的电压源；U_indA(x_A,t)为架空地线的导线端口x_A的感应电压在时频上的表达方式；U_B(t-τ)为所述另一导线端口x_B经延时τ后传来的反射电压；Z'·i_B(t-τ)为所述线路压降；Z'是架空线路的特性阻抗，i_B(t-τ)为导线端口x_B的线路电流；

将所述架空地线的导线端口的电压源，转化为所述导线端口的等效电压源：

其中，j为相数。