[发明专利]一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置

权利要求书

1.一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，包括：

统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；

根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；

根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：

根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；

若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；

在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；

在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；

结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。

2.如权利要求1中所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于,所述根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：

根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。

3.如权利要求1至2任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，所述线路参数包括所述输电线路的线路电压等级、杆塔型号、导线参数、避雷线参数、接地电阻参数和绝缘子参数。

4.如权利要求1至2任意一项所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法，其特征在于，所述雷电参数包括首次雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、后续雷击雷电流幅值的概率密度分布函数、雷击点位置、雷电通道个数的概率密度分布函数和每个雷电通道的雷击次数的概率密度分布函数。

5.一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，包括统计模块、获取模块、计算模块和优化模块；其中，

所述统计模块用于统计待优化输电线路对应的线路参数和多重雷击时的雷电参数；

所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平；

所述计算模块用于根据所述线路参数、所述雷电参数、所述反击耐雷水平和所述绕击耐雷水平，使用蒙特卡洛法计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率，具体为：

根据所述线路参数和所述雷电参数，使用电气几何模型判断每个雷电通道的第一次雷击的雷击点位置；

若第一次雷击绕击导线，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第一雷电流幅值，将所述第一雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；若第一次雷击击中杆塔的塔顶，则确定与之对应的雷电通道击中所述导线的位置和雷电的第二雷电流幅值，将所述第二雷电流幅值与绕击耐雷水平进行比较；

在第一雷电流幅值大于所述绕击耐雷水平时，或，在第二雷电流幅值大于所述反击耐雷水平时，判断是否会出现稳定的电弧；若出现稳定的电弧即引起了线路跳闸；

在存在线路跳闸时，根据地面落雷密度计算所述待优化输电线路在多重雷击时的跳闸概率；

所述优化模块用于结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对所述待优化输电线路的可调节参数进行优化。

6.如权利要求5所述的一种多重雷击下输电线路的防雷保护装置，其特征在于，所述获取模块用于根据所述线路参数，以预设雷电波波形为激励源，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平，具体为：

所述获取模块根据所述线路参数，在仿真软件中搭建与所述输电线路对应的线路模型，使用先导法作为绝缘子闪络判据，获取所述输电线路上杆塔的反击耐雷水平和绕击耐雷水平。