[发明专利]基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法，包括如下步骤：由监测终端实时采集各相导线上的行波数据，并对行波数据进行边缘计算以初筛出有效的行波数据；数据中心接收监测终端所上传的行波数据，并依据行波数据依次进行雷击辨识、双端定位及结果优选分析，以分析出雷击活动分布。系统，包括监测终端和数据中心，三相导线上均安装监测终端，监测终端与数据中心之间采用无线通讯。本发明的有益效果为：可有效降低监测终端的功耗，确保监测终端长期运行稳定性，使监测信号更具针对性及更高的准确性；可有效分析出输电线路雷击活动分布，为输电线路防雷提供更加精细化的指导作用。

技术领域

本发明涉及智能电网输电领域，具体涉及一种基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法及系统。

背景技术

近年来，随着电网的快速发展和强对流天气的增多，雷害故障频繁发生，雷击成为中国输电线路安全可靠运行的主要危害。如2009 年7 月的某大型水电站近区电网500kV双回线路遭受雷击相继跳闸，造成水电厂切机甩负荷；2009 年8 月浙江某变电站220kV 线路遭遇多重雷击，开关断口被击穿，造成设备损坏、220kV 母线失电。根据电网故障分类统计，在高压线路的总跳闸次数中，由雷击所引起的跳闸次数占40%～70%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路所引起的跳闸率更高。

架空输电线发生雷击跳闸的情况较严重，会威胁电网的安全可靠运行。国内外学者先后提出多种防雷措施以提高线路的耐雷水平、降低雷击跳闸率，但全线路安装防雷措施投资过大，且不同的防雷措施应用效果也不尽相同，为提高防雷措施的技术经济性，应先对线路开展防雷性能评估，然后结合杆塔结构特征、雷电活动、地形地貌、防雷措施的技术特点等因素提出针对性的防雷治理策略。

已有研究表明雷电活动呈现较大的时空差异性规律，架空输电线路的防雷性能亦相应表现不同。差异化防雷技术正是从线路走廊雷电活动、地形地貌和杆塔结构特征参数的差异性角度，逐基杆塔评估防雷性能，进而获知线路防雷薄弱点，显著提高了防雷治理的技术经济性。现有的差异化防雷评估方法，雷电活动信息基于雷电定位系统的长期监测数据，统计得到用于评估计算的2 个重要参数，即地闪密度和雷电流幅值累积概率分布，这较以往通过气象部门人工观测统计雷电日进行推算和经验公式获取的方式有了很大改进。但基于雷电定位系统监测数据的评估方法仍存在以下2个方面的不足：

第一，雷电定位系统首先统计线路走廊引雷宽度范围内的地闪密度，然后按照规程折算线路遭受雷击频度，这种做法不能准确反映线路实际遭受雷击的情况，也没有考虑不同线路区段引雷能力的差异性。

第二，雷电定位系统统计线路走廊内的雷电流幅值，拟合计算并作为最终线路的雷电流幅值累积概率分布参数，没有将大地和线路的雷击情况区分。

一种新的输电线路分布式雷击监测技术近年来开始应用于我国电网，结合雷电定位系统的监测数据，可实现对线路的雷击频度、雷电流幅值累积概率分布的统计分析，较雷电定位系统对线路走廊的统计参数更精细。

针对上述问题，本发明基于近年来在电网中广泛应用的分布式行波故障定位系统，提出了一种基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法，为输电线路防雷提供更加精细化的指导作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法及系统，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于分布式行波定位技术的输电线路雷击监测方法，包括如下步骤：

S01、由监测终端实时采集各相导线上的行波数据，并对行波数据进行边缘计算以初筛出有效的行波数据；

S02、数据中心接收监测终端所上传的行波数据，并依据行波数据依次进行雷击辨识、双端定位及结果优选分析，以分析出雷击活动分布。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。