專利名稱：輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統領域，特別是涉及一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法以及一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置。
背景技術：
在評價輸電線路桿塔反擊耐雷性能時，反擊跳閘率是其中的一個重要指標。例如，反擊跳閘率作為輸電線路防雷評估及改造的一個依據，若通過計算發現某桿塔反擊跳閘率過高，則說明需要對該桿塔進行改造。在反擊跳閘率的計算過程中，擊桿率是一個比較重要的參數，其反映的是雷擊桿塔次數占雷擊線路總數的比例。目前計算中所采用的擊桿率大多是規程(中國電力行業標準《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》(DL/T620-1997))中根據運行經驗統計，通過簡單劃分避雷線根數和地形之后所得到的平均數據。然而，輸電線路的雷擊特性與線路走廊的雷電活動、桿塔結構、地形地貌等因素有關，存在著明顯的時空差異性，規程中的擊桿率無法準確反映輸電線路桿塔遭受雷擊的實際情況，從而使得計算得到的反擊跳閘率存在一定的誤差，最終導致輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估也存在較大的誤差，給輸電線路桿塔的安全帶來隱患。
發明內容
基于此，有必要針對上述由于擊桿率選取不當所導致的輸電線路桿塔的安全隱患問題，提供一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置。為實現上述目的，本發明采用如下的技術方案一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，包括以下步驟獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，包括數據獲取模塊，用于獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；數據分析模塊，用于對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；擊桿率計算模塊，用于根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；反擊跳閘率計算模塊，用于根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；
評估模塊，用于根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。由以上方案可以看出，本發明的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置，通過獲取雷擊輸電線路時三相導線上準確記錄的行波電流波形數據，然后通過對這些數據的統計分析來計算得到輸電線路的擊桿率。由于本發明中在進行輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估時所采用的是實際的擊桿率，以實際的擊桿率計算得到的反擊跳閘率結果更加準確，更能反映輸電線路的雷擊特性，因此有效避免了輸電線路桿塔的安全隱患問題，能夠更好地指導輸電線路運行維護人員開展防雷工作。
圖1為本發明實施例中一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法的流程示意圖；圖2為本發明實施例中一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖以及具體的實施例，對本發明的技術方案作進一步的描述。參見圖1所示，一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，包括以下步驟步驟S101，獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據，然后進入步驟S102。作為一個較好的實施例，所述行波電流波形數據可以包括輸電線路遭受雷擊的位置信息、次數信息等。在本發明實施例中，可以首先在輸電線路三相導線上或者在變電站內安裝行波電流監測裝置 ，當輸電線路發生電磁擾動時會觸發該監測裝置，從而記錄到上述的行波電流波形數據。步驟S102，對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數，然后進入步驟S103。步驟S103，根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率，然后進入步驟S104。作為一個較好的實施例，上述根據輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率的過程具體可以包括如下步驟將所述輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數除以所述輸電線路遭受雷擊的總次數，從而得到所述擊桿率。步驟S104，根據所述擊桿率計算反擊跳閘率，然后進入步驟S105。作為一個較好的實施例，上述根據擊桿率計算反擊跳閘率的過程具體可以包括如下步驟步驟S1041，獲取輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率等參數；步驟S1042，根據所獲取的擊桿率、輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率等參數來計算所述反擊跳閘率。作為一個較好的實施例，在上述步驟S1042中，可以采用如下公式來計算所述反擊跳閘率n=NgXhX n XPXg ;式中，η為反擊跳閘率，Ng輸電線路的地閃密度，h為避雷線高度，n為建弧率，P為雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率，g為擊桿率。步驟S105，根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。在計算出反擊跳閘率后，對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估的過程屬于公知技術，本發明中不做詳述。為加深本領域的技術人員對本發明技術方案的理解，下面通過一個具體的例子來進行說明假設已在某一 220kV輸電線路上安裝了行波電流監測裝置，則通過其數據監測平臺可以得到該線路預定時間(如I年內)的行波電流波形數據。假設通過對該數據的統計分析，得到線路遭受雷擊次數為30次，擊中桿塔的次數為5次，則可以算出擊桿率為5/30=1/6。再假設該線路避雷線平均高度h為24. 5m,地閃密度Ng為2. 8次/平方公里/年，建弧率H為O. 8，雷電流超過反擊耐雷水平的概率為8.4%，因此采用本發明實施列中的公式進行計算后，可以得到反擊跳閘率n如下n=NgXhX η XPXg=2. 8X24. 5X0. 8X0. 084X1/6=0. 77 次 /100km ·年。上面計算得出的反擊跳閘率相比于傳統方法的計算結果更加準確，更能準確反映線路的實際情況。與上述一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法相對應，本發明還提供一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，如圖2所示，包括數據獲取模塊101，用于獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；數據分析模 塊102，用于對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；擊桿率計算模塊103，用于根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；反擊跳閘率計算模塊104,用于根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；評估模塊105，用于根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。作為一個較好的實施例，所述擊桿率計算模塊103中可以包括除法運算模塊，用于將所述輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數除以所述輸電線路遭受雷擊的總次數，得到所述擊桿率。作為一個較好的實施例，所述反擊跳閘率計算模塊104中可以包括參數獲取模塊，用于獲取輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率等參數；參數應用模塊，用于根據所獲取的擊桿率、輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率等參數來計算所述反擊跳閘率。作為一個較好的實施例，所述參數應用模塊可以采用如下公式計算所述反擊跳閘率n=NgXhX n XPXg ;式中，n為反擊跳閘率，Ng輸電線路的地閃密度，h為避雷線高度，n為建弧率，P為雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率，g為擊桿率。作為一個較好的實施例，所述行波電流波形數據可以包括輸電線路遭受雷擊的位置信息、次數信息等。上述一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置的其他技術特征與本發明的一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法相同，此處不予贅述。
通過以上方案可以看出，本發明的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置，通過獲取雷擊輸電線路時三相導線上準確記錄的行波電流波形數據，然后通過對這些數據的統計分析來計算得到輸電線路的擊桿率。由于本發明中在進行輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估時所采用的是實際的擊桿率，以實際的擊桿率計算得到的反擊跳閘率結果更加準確，更能反映輸電線路的雷擊特性，因此有效避免了輸電線路桿塔的安全隱患問題，能夠更好地指導輸電線路運行維護人員開展防雷工作。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，其特征在于，包括以下步驟獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。
2.根據權利要求1所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，其特征在于，根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率的過程包括將所述輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數除以所述輸電線路遭受雷擊的總次數，得到所述擊桿率。
3.根據權利要求1所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，其特征在于，根據所述擊桿率計算反擊跳閘率的過程包括獲取輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率；根據所獲取的擊桿率、輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率計算所述反擊跳閘率。
4.根據權利要求3所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，其特征在于，采用如下公式計算所述反擊跳閘率n=NgXhX n XPXg ;式中，η為反擊跳閘率，Ng輸電線路的地閃密度，h為避雷線高度，Π為建弧率，P為雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率，g為擊桿率。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法，其特征在于，所述行波電流波形數據包括輸電線路遭受雷擊的位置信息、次數信息。
6.一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，其特征在于，包括數據獲取模塊，用于獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；數據分析模塊，用于對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；擊桿率計算模塊，用于根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；反擊跳閘率計算模塊，用于根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；評估模塊，用于根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。
7.根據權利要求6所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，其特征在于，所述擊桿率計算模塊中包括除法運算模塊，用于將所述輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數除以所述輸電線路遭受雷擊的總次數，得到所述擊桿率。
8.根據權利要求6所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，其特征在于，所述反擊跳閘率計算模塊中包括參數獲取模塊，用于獲取輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率；參數應用模塊，用于根據所獲取的擊桿率、輸電線路的地閃密度、避雷線高度、建弧率、 雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率計算所述反擊跳閘率。
9.根據權利要求8所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，其特征在于，所述參數應用模塊采用如下公式計算所述反擊跳閘率n=NgXhX n XPXg ;式中，η為反擊跳閘率，乂輸電線路的地閃密度，h為避雷線高度，η為建弧率，P為雷電流幅值超過反擊耐雷水平的概率，g為擊桿率。
10.根據權利要求6-9任意一項所述的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估裝置，其特征在于，所述行波電流波形數據包括輸電線路遭受雷擊的位置信息、次數信息。
全文摘要
本發明提供一種輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置，所述方法包括以下步驟獲取雷擊輸電線路時三相導線上的行波電流波形數據；對所述行波電流波形數據進行分析，得到輸電線路遭受雷擊的總次數和輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數；根據所述輸電線路遭受雷擊的總次數、輸電線路中桿塔遭受的雷擊次數計算擊桿率；根據所述擊桿率計算反擊跳閘率；根據所述反擊跳閘率對輸電線路桿塔反擊耐雷性能進行評估。本發明的輸電線路桿塔反擊耐雷性能的評估方法及裝置，以實際的擊桿率來計算反擊跳閘率，結果更加準確，有效避免了輸電線路桿塔的安全隱患問題，能夠更好地指導輸電線路運行維護人員開展防雷工作。
文檔編號G01R31/12GK103048598SQ201210566250
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者許繼葵, 楊承矩, 李瀚儒, 張耿斌, 張玨, 張成巍, 石銀霞, 張滔, 鄧燁恒, 彭紅剛, 錢冠軍, 余鋼華 申請人:廣州供電局有限公司, 武漢三相電力科技有限公司