[发明专利]一种基于OPGW的输电线路感应雷与直击雷的识别方法

说明书

本发明公开了一种基于OPGW的输电线路感应雷与直击雷的识别方法，它包括:步骤1、采集OPGW光纤中感应的雷击信号；步骤2、判断雷击信号的峰值是否大于阈值v1；步骤3、判断雷击信号在波头附近时间段阈值t1内的震荡频率是否大于阈值A，平均震荡峰值幅度是否大于阈值B；步骤4、判断雷击信号的信号频谱分布图在频率阈值f1之后的能量占比C是否大于90％；步骤5、判断雷击信号是否呈缓慢的(小阻尼)震荡衰减；步骤6、判断雷击信号持续时间是否大于时间阈值t2；步骤7、如果步骤2‑6的判断结果均为是则为直击雷；否则为感应雷；解决了存在成本较高、安装复杂；难以辨别感应雷与直击雷等技术问题。

技术领域

本发明属于电力系统在线监测雷击识别技术领域，尤其涉及一种基于OPGW的输电线路感应雷与直击雷的识别方法。

背景技术

高压输电系统线路长、经过的地域环境十分复杂、沿途气候差别较大致使输电线路很容易遭受雷击，而随着电压等级越来越高，输电线路杆塔的高度也在不断提高，输电线路雷击故障越来越频繁，运行经验表明，由雷击引起的输电线路跳闸在线路故障总数中占比较大，是线路绝缘事故的主要原因之一，因此加强输电线路的雷电防护对保证电力系统安全稳定运行有重要意义。而辨识线路雷击故障类型，可以为防雷设计提供可靠的数据，制订经济有效的防雷措施，并为改善线路绝缘配合提供依据。

目前国内外学者对输电线路的雷击故障识别进行了大量的研究，并取得了一定成果，现有的雷击识别方法主要提取以下几个特征进行考虑：故障电流幅值、时域波形法、故障电流能量谱和母线电压信号特征。有文献提出利用三相电压波形识别雷击种类的方法，识别精度有待检验；有文献提出利用绝缘子电位差和杆塔入地电流识别雷电绕击与反击，此方法成本较高、安装复杂；有文献提出利用输电线路三相暂态电流特征来进行识别，但该方法只能识别出雷击故障与非雷击故障，难以辨别感应雷与直击雷；目前，对雷击输电线路雷击的识别方法主要是基于行波法，而雷击输电线路会引入高频分量，过电压信号具有时变非平稳性，且波形易衰减和畸变，简单的时域特征量受故障条件及线路运行状态的影响很大。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种基于OPGW的输电线路感应雷与直击雷的识别方法，以解决现有技术的雷击识别方法采用绝缘子电位差和杆塔入地电流识别雷电绕击与反击，存在成本较高、安装复杂；采用输电线路三相暂态电流特征来进行识别，但该方法只能识别出雷击故障与非雷击故障，难以辨别感应雷与直击雷；采用基于行波法存在雷击输电线路会引入高频分量，过电压信号具有时变非平稳性，且波形易衰减和畸变，简单的时域特征量受故障条件及线路运行状态的影响很大等技术问题。

本发明技术方案：

一种基于OPGW的输电线路感应雷与直击雷的识别方法，它包括:

步骤1、采集OPGW光纤中感应的雷击信号；

步骤2、判断雷击信号的峰值是否大于阈值v1；

步骤3、判断雷击信号在波头附近时间段阈值t1内的震荡频率是否大于阈值A，平均震荡峰值幅度是否大于阈值B；

步骤4、判断雷击信号的信号频谱分布图在频率阈值f1之后的能量占比C是否大于90％；

步骤5、判断雷击信号是否呈缓慢的(小阻尼)震荡衰减；

步骤6、判断雷击信号持续时间是否大于时间阈值t2；

步骤7、如果步骤2-6的判断结果均为是则为直击雷；否则为感应雷。

步骤2所述阈值v1，是根据采集装置的放大倍数决定。

步骤3所述波头附近时间段阈值t1的取值为0.08ms～0.15ms，阈值A取值5kHz，阈值B取值0.3。

步骤4所述频率阈值f1为3kHz～4kHz。