[发明专利]一种雷电感应电压的计算方法和装置

说明书

本发明公开了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，包括：建立所述架空地线上的雷电通道模型，以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，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。本发明还公开了相应的装置，实施本发明，其能够有效地考虑有损大地对空间电磁耦合的影响，更加精准地计算感应雷造成的架空地线的雷电感应过电压，可供配电网建设和运行参考。

技术领域

本发明涉及电力系统的雷电感应过电压技术领域，尤其涉及一种雷电感应电压的计算方法和装置。

背景技术

随着我国社会的稳步发展，城市建设对供电可靠性要求越来越高。雷电是造成配电线路故障最主要的外部因素之一。由于配电线路分支多、分布密度大，且绝缘水平低，对雷电感应过电压敏感程度高。据统计，感应雷造成的配网故障率占雷击总故障率的70％以上。

长期以来，线路防雷的工作重点集中在雷电直击高压输电线路的防护，对感应雷造成的配电线路感应过电压的研究相对较少。因此，需要加强感应雷对配电线路造成故障影响的研究，才能实现对输电线路的有效防护，提高输电系统的安全性能。在现有技术中，EMTP(电磁暂态程序)软件能够准确考虑线路结构特征，实现对雷电感应过电压的计算。然而，在实施本发明过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：现有方法并没有考虑有损大地对空间电磁耦合的影响，使得计算得到的雷电感应过电压存在较大误差，计算结果不够精准。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种雷电感应电压的计算方法和装置，其能够有效地考虑有损大地对空间电磁耦合的影响，更加精准地计算感应雷造成的架空地线的雷电感应过电压，可供配电网建设和运行参考。

为实现上述目的，本发明实施例提供了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，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。

作为上述方案的改进，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。

作为上述方案的改进，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。

作为上述方案的改进，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：