[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

说明书

本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，方法包括：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；结合所述跳闸概率和输电线路防雷规程的雷击跳闸率，对可调节参数进行优化。相对于现有技术，更好地控制了多重雷击下输电线路的跳闸风险，提高了输电线路的稳定性，也更贴近输电线路的实际工作情况。

技术领域

本发明涉及输电线路防雷技术领域，尤其涉及一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置。

背景技术

由统计资料可知，雷击是造成电力系统输电线路跳闸的主要原因。由雷击导致的输电线路跳闸次数占了总跳闸次数的40%至70%，雷击塔顶造成的反击和雷击相线造成的绕击是导致输电线路雷击跳闸的主要原因。现有的针对输电线路的防雷保护方法是基于规程法来计算单次雷击情况下的跳闸概率的，然而自然界中的雷击大部分都是多重雷击，但是多重雷击不能视为多次的，单独的雷击而进行简单的累加，这就导致了现有技术在多重雷击情况下计算出的跳闸概率与实际情况的偏差较大，对输电线路的维护、调整和优化也因此存在极大的困难，输电线路的稳定性无法得到保障。

发明内容

本发明提供了一种多重雷击下输电线路的防雷保护方法和装置，能够提高输电线路的多重雷击防跳闸能力，提高输电线路的稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种多重雷击下输电线路跳闸概率的评估方法，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。