[发明专利]一种雷电参数反演计算优化方法

说明书

本发明涉及雷电监测系统的技术领域，更具体地，涉及一种雷电参数反演计算优化方法。本发明的雷电参数反演计算优化方法，通过扫描各探测站传播路径地形，依据地形高程数据识别出路径上的山体，并判别山体是否符合参数计算修正原则前提条件，并给出相应的建议修正参数。也可以通过与其他实测系统数据进行比对，修正模型计算参数，最终通过修正后的模型计算出相应雷电参数。本发明的雷电参数反演计算优化方法综合计算出雷电回击、雷电流幅值、雷电陡度等雷电基础参数，计算方法简单，计算结果准确，为分析雷电特性，获取雷电规律提供数据保证，且偏差较小，能够保证同源的一致性。

技术领域

本发明涉及雷电监测系统的技术领域，更具体地，涉及一种雷电参数反演计算优化方法。

背景技术

雷电是自然界中频繁发生的一种瞬时放电现象，其放电过程伴随的强电场、强磁场、大电流、强亮光、强冲击波和强电磁辐射等效应，对广域分布的电力设施造成了严重的损害，长期威胁着电网的安全稳定运行。随着我国现代互联大电网的迅速发展，电力系统的复杂性和非线性程度与日俱增，导致即使微小的外界扰动也可能带来不可预知的后果，而雷击造成的输电线路闪络是系统出现扰动的重要因素之一。因此加强电网雷电监测与防护，从而减少雷害事故，是保障电力系统安全供电，建设坚强电网的必要前提。

目前，雷电监测系统在雷电定位计算方面继承了“时差+方向”的综合定位思想，并提出实现了定位与参数计算模型的自优化技术。然而，这种自优化技术存在诸多问题：在系统监测电网分布达到一定规模时，探测到雷电波信号的探测站增多，雷电波传播路径更加复杂，导致多种探测误差在定位计算中被引入，影响系统定位计算精度；采用迭代计算方法，在雷电活动爆发期计算产生延时，同时也无法达到历史数据分析整理的速度运行要求；采用固定的雷电电磁波传播模型来计算雷电流参数，会导致由不同原始数据组合计算出来的雷电参数偏差较大，无法保证同源一致性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种雷电参数反演计算优化方法，计算雷电回击、雷电流幅值、雷电陡度等雷电基础参数，为分析雷电特性，获取雷电规律提供数据保证。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种雷电参数反演计算优化方法，包括以下步骤：

S1.根据雷电监测系统监测的雷电定位位置对每个参与定位探测站设定出地形扫描路径，并采用三维地形扫描工具对雷电传播路径地形进行扫描；

S2.在步骤S1后，通过高程数据比对，定义出传播路径上的山体，然后对每个山体判断其是否符合参数计算修正原则前提条件，若不符合，则不修正；若符合，则转步骤S3；

S3.在步骤S2后，依据修正原则修正计算结果得到雷电回击、雷电流幅值I、雷电流波形陡度S参数；

S4.在步骤S1后，结合雷电定位位置与参与定位各原始数据进行参数计算，得到雷电回击、雷电流幅值I、雷电流波形陡度S参数；

S5.在步骤S3或步骤S4后，通过将计算得到的雷电回击、雷电流幅值I、雷电流波形陡度S参数与其他系统雷电参数测量数据进行比对，修正模型计算参数，最终通过修正后的模型计算出相应的雷电参数。

优选地，步骤S2中的参数按如下方法判定是否负荷参数计算修正原则：

(1)若山体面向雷电通道一侧，距离山体10km之外的区域，雷电辐射磁场受山体的影响变化较小，上升时间在修正过程中修正的幅度不超过0.1μs，磁场峰值在修正过程中修正的幅度不超过3％；

(2)若山体背向雷电通道一侧，山体对磁场峰值的影响随着观测点和山体距离的增加而减小，在超过80km的区域不做修正，在10km～80km区间磁场峰值在修正过程中修正的幅度小于5％；