[发明专利]考虑设备差异的多重雷击风险定级方法及存储介质

说明书

本发明公开了一种考虑设备差异的多重雷击风险定级方法及存储介质，属于过电压与绝缘配合领域，包括：收集多重雷击参数、输电线路模型参数以及变电站模型参数，并基于所收集的参数建立电磁暂态仿真模型；电磁暂态仿真模型包括：雷电激励模型、线路的ATP模型和变电站的EMTP‑ATP模型；确定最严苛的多种工况，并利用电磁暂态仿真模型分别对各种工况进行仿真；对仿真结果进行处理，得到风险指标，包括：变电站中各避雷器的吸收总能量，各避雷器的电流，以及各设备的过电压；按照预设的风险等级标准对风险指标中的每一项分别进行定级，得到多重雷击风险定级结果。本发明能够准确表征雷击对于不同设备的危害等级，有利于提高系统运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于过电压与绝缘配合领域，更具体地，涉及一种考虑设备差异的多重雷击风险定级方法及存储介质。

背景技术

雷击是造成电力系统故障的主要原因之一，对于时间间隔足够小、距离足够小的连续落雷，被称为多重雷击。多重雷击是自然界中一种常见的现象，现阶段，国内已发生多起变电站设备受多重雷击损坏的事故。对于多重雷击进行风险定级，就可以按照定级结果对应的故障原因对变电站绝缘配合方案进行优化，有利于提高变电站在多重雷击的严苛雷电环境下运行的稳定性和可靠性。

多重雷击事故具有地域差异性，传统的雷电危害定级方法也主要针对雷电的地域差异性进行定级，如依据地面落雷密度、雷暴日、雷暴小时定级。目前，也有学者提出按雷击跳闸率进行定级。

上述雷电危害定级方法，均未考虑设备差异性，定级结果也不能反映多重雷击对设备硬性的差异化，在工程上的应用意义不大。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种考虑设备差异的多重雷击风险定级方法及存储介质，其目的在于，准确表征雷击对于不同设备的危害等级，为对变电站绝缘配合的优化提供相应的依据，从而提高系统运行的安全性和可靠性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种考虑设备差异的多重雷击风险定级方法，包括：

收集多重雷击参数、输电线路模型参数以及变电站模型参数，并基于所收集的参数建立电磁暂态仿真模型；电磁暂态仿真模型包括：雷电激励模型、线路的ATP模型和变电站的EMTP-ATP模型；

确定最严苛的多种工况，并利用电磁暂态仿真模型分别对各种工况进行仿真；

对仿真结果进行处理，得到风险指标；风险指标包括：变电站中各避雷器的吸收总能量，各避雷器的电流，以及各设备的过电压；

按照预设的风险等级标准对风险指标中的每一项分别进行定级，得到多重雷击风险定级结果。

进一步地，最严苛的工况包括：设备过电压最严重的工况和使避雷器能量吸收最严重的工况。

进一步地，最严苛的多种工况，包括10种工况W₁～W₁₀，每一种工况的组成包括：雷电激励、雷击点位置和变电站内部断路器开断状态；

雷电激励包括：

A：雷电电压幅值为线路50％击穿电压U_50％，雷电波形的波头时间和波尾时间分别为t_hm2和t_tm2；t_hm2和t_tm2分别为多重雷击参数中持续时间最长的首次雷击对应的波头时间和波尾时间；

B：雷电电压幅值为线路50％击穿电压U_50％，雷电波形的波头时间和波尾时间分别为t_hs2和t_ts2；t_hs2和t_ts2分别为多重雷击参数中持续时间最长的后续雷击的波头时间和波尾时间；