[发明专利]基于全波电磁暂态模型的雷电过电压计算方法

摘要

本发明公开了一种基于全波电磁暂态模型的雷电过电压计算方法，包括：步骤1，将雷电流、输电线路、杆塔及杆塔接地网看作导体，构建输电线路、杆塔和接地极一体化的全波电磁暂停模型；步骤2，对雷电压或雷电流进行频域和时域的转换，得到雷电压或雷电流的时域信号；步骤3，采用矩量法计算杆塔的冲击响应特性，获得杆塔上泄漏电流和导体段电位的分布；步骤4，根据各导体段的泄漏电流和导体段电位，获得杆塔横担导体上电压，杆塔横担导体上电压与输电线路运行电压的差值即雷电过电压值。本发明可提高雷电过电压计算精度，为电力系统防雷提供可靠的技术支持，有利于制定切实可行的防雷技术方案。

主权项

1.基于全波电磁暂态模型的雷电过电压计算方法，其特征是，包括：/n步骤1，根据输电线路型号、杆塔型号和接地网型式构建杆塔模型，将杆塔模型中每一个杆塔分解成细线元的组合，将雷电流、输电线路、杆塔及杆塔接地网看作导体，构建由雷电流、输电线路、杆塔及杆塔接地网多导体组成的电网络模型，即输电线路、杆塔和接地极一体化的全波电磁暂态模型；对全波电磁暂态模型中各导体进行分段，获得导体段；所述的细线元包括横元、斜元和竖元，/n步骤2，采用快速傅里叶法将雷电压或雷电流由时域转化到频域，得到雷电压或雷电流的频谱值，以频谱值为输入，模拟全波电磁暂态模型在单位冲击响应下的阻抗频域特性，将阻抗频域特性与频谱值相乘，采用快速傅立叶法将相乘结果由频域转化到时域，得到雷电压或雷电流的时域信号；/n步骤3，采用矩量法计算杆塔的冲击响应特性，获得杆塔上泄漏电流和导体段电位的分布；本步骤具体为：/n3.1对步骤2获得的时域信号进行离散；/n3.2根据①全波电磁暂态模型中各导体段的外表面两端的电位差等于内两端的电位差，以及②各导体段上的轴向电流与泄漏电流满足基尔霍夫定律，构建矩阵方程，以离散后的时域信号为输入的雷电流激励，对矩阵方程求逆，获得各导体段的泄漏电流；/n所构建的矩阵方程为