[发明专利]基于级联仿真的雷击风险评估方法及装置

权利要求书

1.一种基于级联仿真的雷击风险评估方法，其特征在于，包括：

构建目标区域的三维电场模型与二维电路模型；

将所述三维电场模型输入电磁场仿真软件中，获取在预定雷击能量下，三维电场模型中的电磁场分布；

将所述电磁场分布转化为瞬态脉冲波形；

将所述二维电路模型输入电路仿真软件中，将所述瞬态脉冲波形作为能量源，获取电路响应信息；以及

通过所述电路响应信息对所述目标区域进行雷击风险评估；

通过所述电路响应信息对所述目标区域进行雷击风险评估包括：

通过所述电路响应信息确定所述目标区域中的雷击薄弱点；

根据在配电线路上产生感应雷过电压计算软件计算配电线路产生的雷电过电压幅值，评估配电线路线路的耐雷水平和防雷措施是否可靠，是否存在绝缘弱点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，构建目标区域的三维电场模型与二维电路模型包括：

通过自动计算机辅助设计软件构建所述目标区域的三维电场模型；和\或

通过电子设计自动化设计软件构建所述目标区域的二维电路模型，所述二维电路模型为模拟电路模型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述三维电场模型输入电磁场仿真软件中，获取在预定雷击能量下，三维电场模型中的电磁场分布包括：

根据目标区域的历史雷击数据确定预定雷击能量；

将所述三维电场模型输入电磁场仿真软件中，将所述预定雷击能量作为仿真触发源进行电磁场仿真计算；以及

在计算结束后在所述三维电场模型中的获取表面电磁场分布。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电磁场仿真软件包括：

CST，HFSS，以及FEKO。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述电磁场分布转化为瞬态脉冲波形包括：通过提取等效电路的方式将所述电磁场分布转化为瞬态脉冲波形。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述二维电路模型输入电路仿真软件中，将所述瞬态脉冲波形作为能量源，获取电路响应信息包括：

将所述二维电路模型输入电路仿真软件中，将所述瞬态脉冲波形作为等效电流源，进行仿真获取获取电路响应信息；和\或

将所述二维电路模型输入电路仿真软件中，将所述瞬态脉冲波形作为等效电压源，进行仿真获取获取电路响应信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电路仿真软件包括：

Cadence，Matlab，以及Pspice。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述电路响应信息对所述目标区域进行雷击风险评估包括：

通过所述电路响应信息确定所述目标区域中的单相接地和相间短路的概率。

9.一种基于级联仿真的雷击风险评估装置，其特征在于，包括：

模型模块，用于构建目标区域的三维电场模型与二维电路模型；

三维电场模块，用于将所述三维电场模型输入电磁场仿真软件中，获取在预定雷击能量下，三维电场模型中的电磁场分布；

转化模块，用于将所述电磁场分布转化为瞬态脉冲波形；

二维电路模块，用于将所述二维电路模型输入电路仿真软件中，将所述瞬态脉冲波形作为能量源，获取电路响应信息；以及

风险评估模块，用于通过所述电路响应信息对所述目标区域进行雷击风险评估；通过所述电路响应信息对所述目标区域进行雷击风险评估包括：

通过所述电路响应信息确定所述目标区域中的雷击薄弱点；

根据在配电线路上产生感应雷过电压计算软件计算配电线路产生的雷电过电压幅值，评估配电线路线路的耐雷水平和防雷措施是否可靠，是否存在绝缘弱点。