[发明专利]一种输电线路区段雷害风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网防雷领域，特别是一种输电线路区段雷害风险评估方法，其适用于电力系统的高压输电线路、超高压输电线路及特高压输电线路的易闪段评估。

背景技术

输电线路是电网的重要组成部分，输电线路的安全稳定运行直接影响着电网的稳定性和供电的可靠性。当前，输电线路雷害事故越来越严重，据统计，我国因雷击而引起的线路跳闸次数占线路总跳闸次数的60％～70％，由此可知雷击是引起输电线路跳闸的重要因素。防止输电线路雷害事故，是保证输电线路安全稳定运行的一项十分重要的工作，现在已经成为电力设计部门、电网管理部门给以高度重视的工作，而做好对输电线路雷害风险的评估是防止雷害事故的基础。更加针对、有效、准确地评估输电线路的雷害风险，是指导输电线路防雷运行和改造的重要参考和依据。

据申请人所知，由于一条线路的杆塔数量较多，特别是跨区电网及远距离输电线路可达几百甚至几千，如果只给出各基杆塔的风险等级，运行维护部门仍无法快速准确把握线路的防雷薄弱点。较好的解决办法应是先通过对线路各区段进行雷害风险评估来确定防雷薄弱区段，再针对风险较高区段进行杆塔的评估以确定薄弱杆塔，进而进行针对性防护。针对线路各杆塔区段进行雷害风险评估，对于提高防雷综合治理的技术经济性具有重要作用。

进行输电线路雷害风险评估，需综合考虑线路走廊雷电活动特征、线路杆塔结构和绝缘特征以及线路地形地貌特征诸多因素。在此基础上，有针对性的对输电线路中各杆塔的雷害风险进行评估。

中国专利文献公开的《基于雷电参数统计的输电线路防雷性能评估方法》(专利号ZL200810048399.5)就是采用：基于给定需要进行防雷性能评估的输电线路及各基杆塔的全信息，通过对给定线路进行指定时间段内的地闪密度、雷电流幅值概率分布统计，获取线路走廊各基杆塔的雷电参数，计算输电线路各基杆塔在指定时间段内的雷击跳闸率，并依据线路雷击跳闸率的设计值、规定值或运行经验值设定参考值，根据计算的雷击跳闸率结果对输电线路防雷性能在时空上的差异性进行评估，从而实现对输电线路全线逐基杆塔的雷害风险评估。通过该方法能得到线路中各基杆塔的雷害风险结果，并获取线路中的易闪杆塔。该发明存在的不足之处是，不能准确反映各杆塔区段的雷害风险强弱。

据有关文献介绍，对于输电线路各区段的雷害风险评估，目前主要有两种方法。一种是中国专利文献公开的《基于雷电参数统计的输电线路防雷性能评估方法》(专利号：ZL200810048399.5)，其采用计算得到的各基杆塔雷击跳闸率，求得各区段雷击跳闸率的算术平均值，通过各区段平均雷击跳闸率值的大小来判断各区段雷害风险的强弱。另一种是基于雷电定位系统监测数据，通过对输电线路走廊各区段雷电活动进行统计分析研究，得到线路走廊各区段的地闪密度分布，通过各区段地闪密度值的大小来得到输电线路中雷击的薄弱段。其不足之处是，对地形条件和杆塔结构复杂的线路，无法有效评估线路各区段的雷害风险。

申请人通过研究发现，第一种方法基于输电线路全线路逐基杆塔的雷击跳闸率计算结果，通过求各区段所有杆塔雷击跳闸率的平均值来评估区段的雷害风险，该方法采用的是简单的算术平均法来获取各杆塔区段的平均雷击跳闸率，而在算术平均的过程中有可能忽略个体的差异，容易受到极端数值的影响，存在着一定的误差，不能准确反映各杆塔区段的雷害风险强弱。第二种方法基于线路走廊雷电参数统计结果，通过各区段地闪密度的大小来确定线路中的雷击薄弱段，这种方法仅考虑了线路走廊雷电活动特征，忽略了线路结构及地形地貌特征等因素，获得的薄弱段为线路中的易受雷击段，即易击段，而非易闪段，采用该方法对地形条件和杆塔结构复杂的线路，无法有效评估线路中各区段的雷害风险。到目前为止，还没有一种能够综合考虑线路走廊的雷电活动情况、地形地貌特征、线路结构和绝缘配置、防雷措施等差异性的评估各杆塔区段雷害风险的有效方法，这种情况急需改变。

发明内容

本发明的目的是，针对现有输电线路区段雷害风险评估方法中的不足，进行研究和改进，提出一种输电线路区段雷害风险评估方法，其是一种新的针对输电线路易闪段的评估方法。具体的说，是一种基于层次结构模型、综合考虑杆塔段内各基杆塔对整个区段线路防雷性能影响而提出的评估方法，能实现对线路各区段雷害风险的准确评估。