[发明专利]考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法

说明书

本发明涉及输电线路雷电害防护领域，具体涉及一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法，该方法在输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的研究方面，提出一种基于EGM计算原理、通过计算机扫描遍历求解的绕击计算方法，从而求取考虑输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的各基杆塔线路的绕击跳闸率，为密集通道线路的雷害风险评估以及防雷措施改造工作提供指导。采用新的计算机扫描方法，基于对雷电先导直线方程的平移，可以不用求解输电线路各个导线的击距圆的具体暴露弧段，直接得出相应暴露弧段在地面投影的引雷宽度，跳过了对不同击距圆位置关系的处理，因此适用于复杂多回塔型的绕击计算。

技术领域

本发明属于输电线路雷电害防护领域，尤其涉及一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法。

背景技术

随着我国超、特高压线路的快速建设，以及土地资源紧缺，导致可用线路走廊日益减少，使得一些输送能力大、线路排列紧密的输电通道逐渐出现。通道大多由两回或两回以上重要输电线路组成，输电通道内线路间距较小，当前线路防雷评估系统在评估密集输电通道线路的雷害风险时，并没有考虑同通道输电线路屏蔽效应的影响，可能导致评估的密集通道线路的跳闸率偏高。

目前，工程上主要采用电气几何模型法(EGM)对输电线路的雷电屏蔽作用进行计算，该方法的主要思想是根据雷电流幅值和先导入射角的变化，绘制导线、地线的击距圆，由击距圆的位置关系(相交、相离、相切)计算暴露弧及其在地面投影距离。然而，经典的EGM算法中，由于仅考虑单基杆塔输电线路的情况，击距圆的位置关系尚易处理；而在密集输电通道多基杆塔线路并架的情况下，导线、地线击距圆的数量迅速增加，圆的位置关系变得十分复杂，分类讨论击距圆的位置关系难免有重复或遗漏情况，传统的基于几何关系的绕击计算方法变得异常复杂。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法，包括以下步骤：

步骤1、获取输电通道左侧和右侧线路的杆塔参数、地形参数以及雷电活动参数；

步骤2、确定击距和击距系数，对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号，并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值，确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围；

步骤3、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描，获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标，其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点，并判断当前扫描点从属的击距圆编号以及是否被地面屏蔽；

步骤4、当扫描点所属的击距圆编号发生变化时，表示前一个击距圆在先导方程下扫描完毕，获取前一个击距圆在当前雷电先导方程下的引雷宽度，并依据此方法在雷电先导的扫描过程中依次确定所有击距圆的引雷宽度；

步骤5、循环考虑不同雷电入射角和雷电流幅值下，所有击距圆的引雷宽度，基于雷电先导入射角分布函数和雷电流幅值分布函数计算不同击距圆对应导线的跳闸率。

在上述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法中，步骤1的实现包括：

查询输电线路运行数据库获取输电线路的左侧和右侧线路参数，包括左右杆塔的各相导地线的中距和高度、电压等级，根据GIS系统获取通道内左右杆塔的左右杆塔的地面倾角、左右杆塔所在地面的海拔高度，左右杆塔的相隔距离；根据雷电定位系统记录数据获取输电通道内线路的雷电活动情况；或者根据如下公式进行选取；

雷电幅值概率分布和雷电入射角概率分布以及击杆率：

P(φ)＝0.75×cos³(φ)

g＝1:4