[发明专利]一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统

说明书

一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统，其特征在于评估系统包括被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔、无线通讯模块、中央数据处理器、基准波冲击发生器、太阳能电池组、回波采集器、基准波冲击输出触点、上位机。基于电能畸变的杆塔与接地装置复杂地形的散流阻抗能性评估步骤为：中央数据处理器控制基准波冲击发生器通过基准波冲击输出触点向杆塔发出基准冲击电压波形，并扫描回波采集器的回馈波形，中央数据处理器结合回馈波形计算出散流阻抗能性评判因子。对评测因子进行评估得到散流阻抗能性。本发明能有效评估复杂地形下的散流阻抗能性，从而实现对于电能畸变的杆塔与接地装置的工程改良与安全测评。

技术领域

本发明是一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统，其主要应用在雷电防护领域中。

背景技术

目前，电网的发展十分迅速，供配电网协调运行已经形成了庞大的电力系统。由于输电线路经过的复杂的地形以及恶劣的天气，雷击跳闸造成的故障占总输电线路故障的60％，其成为了输电线路的主要故障类型，一般输电线路的防雷措施是通过杆塔、接地装置及周边土壤对雷电流进行散流泄放，防止输电杆塔塔顶电压过高引发闪络使雷电流击中输电线。然而在复杂的山区地形，输电线路的散流路径相较平地较为狭窄，导致输电线路的散流阻抗相较平坦地形下的散流阻抗有较大区别，这使得原本的输电线路杆塔、接地装置的散流阻抗设计不再适用，雷击跳闸事故频发。因此，为了保证复杂地形输电线路的安全运营，对于复杂地形的杆塔与接地装置散流阻抗匹配能性的评估十分重要。

由于杆塔的设计需考虑力学性质与电学性质，其阻抗往往与电学的理想阻抗存在差异，接地装置因腐蚀等因素其阻抗多变，当杆塔与接地装置阻抗不够匹配时，电流通过杆塔与接地装置衔接处时其能量会发生畸变，畸变的能量会折返回杆塔塔顶造成闪络故障，传统的输电线路散流阻抗测量设备成本昂贵，步骤繁杂，人力要求较高，为了实现杆塔与接地装置散流阻抗匹配能性的实时精准评测，可将阻抗不匹配时其产生的电能畸变波形采集起来，用于分析杆塔与接地装置的阻抗匹配能性是否达标，由此对复杂地形的输电线路铺设与杆塔、接地装置的设计提供主要的工程参考，实现输电线路的安全运维。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统以及评测方法。

实现本发明目的的技术方案如下，包含以下几个步骤：

第一步：建立基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估平台，该评估平台包括散流阻抗匹配能性评估装置、被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔、无线通讯模块、中央数据处理器、基准波冲击发生器、太阳能电池组、回波采集器、基准波冲击输出触点、上位机；

所述被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔正常连接；

所述无线通讯模块与上位机进行云端通讯，报告评估结果；

所述中央数据处理器结合回波采集器回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子，上报上位机；

所述基准波冲击发生器外连基准波冲击输出触点，向被测杆塔塔顶输出冲击电压基准波；

所述太阳能电池组外设太阳能电池板为设备续航供电；

第二步：上位机向云端发送评估申请，开始复杂地形的散流阻抗匹配能性评估；

第三步：中央数据处理器收到申请，由基准波冲击发生器通过基准波冲击输出触点向杆塔发出基准冲击电压波形，并扫描回波采集器的回馈波形；

第四步：中央数据处理器结合回波采集器回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子Ω：