專利名稱：一種區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種以雷電定位數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的區(qū)域電網(wǎng)輸電線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
目前針對(duì)電網(wǎng)輸電線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究甚少，一般以雷擊跳閘率作為評(píng)估指標(biāo)，認(rèn)為跳閘率高的線路即為雷擊閃絡(luò) 風(fēng)險(xiǎn)較高的線路。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，雖然雷擊引起的線路跳閘次數(shù)較多，但因自動(dòng)重合閘裝置較高的重合閘成功率，其占非計(jì)劃停運(yùn)比例要比其占跳閘比例低。主要原因?yàn)槔讚籼l為電力系統(tǒng)瞬時(shí)性故障，故障點(diǎn)絕緣恢復(fù)后一般都可自動(dòng)重合閘成功，雷擊跳閘轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰眯怨收系目赡苄暂^低。據(jù)國家電網(wǎng)公司2002-2008年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，220kV線路雷擊重合閘成功率為86. 6%，500kV線路雷擊重合閘成功率達(dá)到93. 0%。因此，僅以雷擊跳閘率作為衡量電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)的唯一評(píng)估指標(biāo)是不妥的。雷擊跳閘率是有效反映電網(wǎng)雷害風(fēng)險(xiǎn)來源的特征參數(shù)，但由于雷擊跳閘未必造成中斷供電等電カ系統(tǒng)永久性故障的嚴(yán)重后果，因此雷擊跳閘率的絕對(duì)數(shù)值并不能真實(shí)反映各條線路的雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平，輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)考慮線路遭受雷擊跳閘后對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行、輸變電設(shè)備造成的一系列損失進(jìn)行綜合評(píng)估，才能得到更加全面細(xì)致的評(píng)估結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供ー種綜合考慮電網(wǎng)內(nèi)各線路走廊的雷電活動(dòng)、地形地貌特征、線路結(jié)構(gòu)和絕緣配置、防雷措施等差異性更加全面細(xì)致的區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是ー種區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括以下步驟SI輸入所述線路信息及所述區(qū)域的落雷情況線路信息包括線路的各級(jí)桿塔型號(hào)及海抜高度、絕緣子型號(hào)與串?dāng)?shù)、線路地形特點(diǎn)、桿塔接地電阻的大小；落雷情況包括每次雷擊的時(shí)間、地點(diǎn)、雷電流幅值；S2計(jì)算所述線路各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率并對(duì)其進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，得到所述線路平均雷擊跳閘率，具體包括以下子步驟S2-1通過雷電定位數(shù)據(jù)篩選統(tǒng)計(jì)出各級(jí)桿塔的落雷情況；輸電線路走廊寬度按照0. 02°、徑向取200-500m的ー個(gè)檔距長(zhǎng)度進(jìn)行單檔距網(wǎng)格劃分，并依次對(duì)整條輸電線路每?jī)苫鶙U塔之間連線進(jìn)行編號(hào)，分別為1、2-20，統(tǒng)計(jì)每一檔距輸電線路走廊范圍內(nèi)雷擊點(diǎn)雷電參數(shù)分布規(guī)律；線路地閃密度可由雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的輸電線路受雷范圍內(nèi)的落雷次數(shù)除以受雷線路長(zhǎng)度得到；輸電線路地閃密度定義為單位長(zhǎng)度輸電線路受雷次數(shù)，即N1 = =20)(I)式⑴中入為線路地閃密度(次/m*a)，Ni為第i統(tǒng)計(jì)段輸電線路受雷范圍內(nèi)的落雷次數(shù)(次/a)，I為第i統(tǒng)計(jì)段輸電線路檔距(m)；S2-2結(jié)合各級(jí)桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)與地形地貌參數(shù)選用合理的耐雷水平計(jì)算模型計(jì)算出各級(jí)桿塔的反擊耐雷水平及繞擊耐雷水平反擊耐雷水平計(jì)算采用規(guī)程 法計(jì)算，繞擊耐雷水平采用EGM電氣幾何法計(jì)算；S2-3計(jì)算得到的各級(jí)桿塔耐雷水平結(jié)合該地區(qū)的雷電流幅值概率分布函數(shù)按規(guī)程法計(jì)算各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率NI ;再通過對(duì)各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，得到該線路平均雷擊跳閘率PL，如公式(2)
n M +が2 + ...+ MOOP1 =--
n (2)NI, N2…NlOO :表不I號(hào)，2號(hào)…100號(hào)桿塔，n :表不桿塔的數(shù)目；S3將步驟S2得到的線路平均雷擊跳閘率結(jié)合線路遭受雷擊跳閘自動(dòng)重合閘不成功率及手動(dòng)強(qiáng)送不成功率，計(jì)算線路永久故障率匕和線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值匕’;Pf線路雷擊跳閘率NX自動(dòng)重合閘失敗率PaX手動(dòng)強(qiáng)送電失敗率Ph (3)其中具體線路的PA、Ph由運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)給出；線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值Pノ計(jì)算公式為
線路雷-ft-f跳閘率iV、
Pl = ________________________________Xp 動(dòng)?xùn)|合閘失畋率/^X 手動(dòng)強(qiáng)送電失畋率Ph (4)；
規(guī)程規(guī)足窗擊跳閘率NiS4通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論計(jì)算線路在輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)判定線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的重要程度，包括以下子步驟S4-1將電網(wǎng)簡(jiǎn)化為拓?fù)淠Ｐ停唧w原則為⑤只考慮220kV及以上高壓線路，不考慮配電網(wǎng)和發(fā)電廠、變電站的主接線結(jié)構(gòu)；⑥節(jié)點(diǎn)均為無差別節(jié)點(diǎn)，不考慮大地零點(diǎn)；⑦所有邊均為無向賦權(quán)邊，不考慮輸電線其他特性參數(shù)和電壓等級(jí)的不同；⑧合并同桿并架輸電線，不計(jì)并聯(lián)電容支路，使模型成為簡(jiǎn)單圖。S4-2采用拓?fù)鋱D中權(quán)重計(jì)算公式(5)計(jì)算各邊的權(quán)重
，’具體線路具體時(shí)間段永久性故障損失負(fù)荷MW(C、
W2 =-X社會(huì)彭(Wlil糸恒iVi (5)
IOOMW其中永久性故障損失負(fù)荷可通過分析該時(shí)段的具體運(yùn)行方式來獲得，社會(huì)影響因素值則通過查表I確定；表I社會(huì)影響因素取值
類型一般時(shí)期特殊時(shí)期保供 ニ級(jí)保供電一級(jí)保供電特級(jí)保供電電
取值 I1.21.41.62
S5考慮所述線路雷擊風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)施工因素、控制措施因素、天氣影響因素、設(shè)備類型因素、故障類別因素、歷史統(tǒng)計(jì)因素、設(shè)備缺陷因素和檢修時(shí)間因素，計(jì)算得到風(fēng)險(xiǎn)概率發(fā)生值；
8P RO = Y] Ki
I=I其中=K1為現(xiàn)場(chǎng)施工因素值，K2 為控制措施因素值，K3為天氣影響因素值，K4為設(shè)備類型因素值，K5為故障類別因素值，K6為歷史統(tǒng)計(jì)因素值，K7為設(shè)備缺陷因素值，K8為檢修時(shí)間因素值；各影響因素Ki的參考值可由該地區(qū)《電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估方法(試行)》來給定;S6計(jì)算線路遭受雷擊跳閘時(shí)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)值Re和區(qū)域輸電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)Re’ Rc=PlXWi ,-XW2XPeo (Rc 計(jì)量單位為 MW/100km a) (6)Re’ =Pl' XwijjXw2' XPeo (Rc ;為無綱量值)(7)。所述的線路遭受雷擊跳閘具備以下兩個(gè)條件才成立a)雷電流幅值必須超過線路的耐雷水平，能使絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)；b)絕緣子串和空氣間隙在沖擊閃絡(luò)之后，必須繼而轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的エ頻電弧。本發(fā)明通過計(jì)算各基桿塔耐雷水平并結(jié)合該地區(qū)的雷電流幅值概率分布函數(shù)來獲得各桿塔的雷擊跳閘率并推算出線路平均雷擊跳閘率。然后結(jié)合自動(dòng)重合閘失敗率及手動(dòng)強(qiáng)送電不成功率得到線路永久故障率，以線路永久故障率作為研究因子考慮線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)、線路在電網(wǎng)具體時(shí)間具體運(yùn)行方式下永久性故障負(fù)荷損失系數(shù)、綜合考慮其他影響因素的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率建立了區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是克服了雷擊跳閘率的絕對(duì)數(shù)值不能真實(shí)反映各條線路的雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平的不足，綜合考慮電網(wǎng)內(nèi)各線路走廊的雷電活動(dòng)、地形地貌特征、線路結(jié)構(gòu)和絕緣配置、防雷措施等差異性來評(píng)估線路各桿塔的雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)水平，得到更加全面細(xì)致的評(píng)估結(jié)果。


圖I、線路永久故障率模型結(jié)構(gòu)圖；圖2、輸電線路單檔距受雷范圍示意圖；圖3、輸電線路走廊法示意圖；圖4、綜合考慮各影響因子的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值結(jié)構(gòu)圖；圖5、區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法實(shí)施例，包括以下步驟SI輸入線路信息及該區(qū)域的落雷情況給定需要進(jìn)行雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的輸電線路信息，包括線路的各級(jí)桿塔型號(hào)及海抜高度、絕緣子型號(hào)與串?dāng)?shù)、線路地形特點(diǎn)、桿塔接地電阻的大小；
給定該區(qū)域的落雷情況，即每次雷擊的時(shí)間、地點(diǎn)、雷電流幅值等雷電參數(shù)；雷電參數(shù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來源為雷電定位系統(tǒng)，目前雷電定位系統(tǒng)十分完善，可以提供較為準(zhǔn)確的雷電參數(shù)；S2計(jì)算所述線路各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率并對(duì)其進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算得到該線路平均雷擊跳閘率；I)通過雷電定位數(shù)據(jù)篩選統(tǒng)計(jì)出各級(jí)桿塔的落雷情況。輸電線路走廊寬度按照0.02° (約2km)，徑向取ー個(gè)檔距長(zhǎng)度(約200-500m)進(jìn)行單檔距網(wǎng)格劃分，并依次對(duì)整條輸電線 路每?jī)苫鶙U塔之間連線進(jìn)行編號(hào)，分別為1、2-20。統(tǒng)計(jì)每一檔距輸電線路走廊范圍內(nèi)雷擊點(diǎn)雷電參數(shù)分布規(guī)律。這種劃分方法綜合考慮了雷電定位系統(tǒng)定位誤差范圍內(nèi)所有對(duì)線路有影響的雷擊點(diǎn)的落雷情況。具體劃分法見圖2，按單檔距走廊法對(duì)整條線路劃分后的走廊示意如圖3所示。從圖3中可以看出，將輸電線路單檔距劃分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)用區(qū)域輸電線路落雷情況的粗略概算，而且在輸電線路走廊網(wǎng)格法基礎(chǔ)上，將線路走廊落雷密度轉(zhuǎn)化為對(duì)該段線路有直接影響的線路落雷密度的思想，更能真實(shí)地用每個(gè)統(tǒng)計(jì)段的雷電參數(shù)描述該段輸電線路的雷電活動(dòng)特征，線路地閃密度可由雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的輸電線路受雷范圍內(nèi)的落雷次數(shù)除以受雷線路長(zhǎng)度得到。輸電線路地閃密度定義為單位長(zhǎng)度輸電線路受雷次數(shù)，SP
N1=-^(7 = 1,2,3,…20)(I)式⑴中入為線路地閃密度(次/m*a)，Ni為第i統(tǒng)計(jì)段輸電線路受雷范圍內(nèi)的落雷次數(shù)(次/a)，I為第i統(tǒng)計(jì)段輸電線路檔距(m)。2)結(jié)合各級(jí)桿塔的結(jié)構(gòu)參數(shù)與地形地貌參數(shù)利用耐雷水平計(jì)算模型計(jì)算出各級(jí)桿塔的反擊耐雷水平及繞擊耐雷水平(反擊耐雷水平計(jì)算采用規(guī)程法計(jì)算，而繞擊耐雷水平采用EGM電氣幾何法計(jì)算)。3)計(jì)算得到的各級(jí)桿塔耐雷水平結(jié)合該地區(qū)的雷電流幅值概率分布函數(shù)計(jì)算各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率NI (規(guī)程法計(jì)算)；再通過對(duì)各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，得到該線路平均雷擊跳閘率PL，如公式(2)所示。
n M +A, 2+ ...+ A7IOOPl =-
(2)NI, N2…NlOO :表不I號(hào)，2號(hào)…100號(hào)桿塔，n :表不桿塔的數(shù)目。S3將步驟S2得到的線路平均雷擊跳閘率結(jié)合線路遭受雷擊跳閘自動(dòng)重合閘不成功率及手動(dòng)強(qiáng)送不成功率，計(jì)算線路永久故障率匕和線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值匕’;P1=線路雷擊跳閘率NX自動(dòng)重合閘失敗率PaX手動(dòng)強(qiáng)送電失敗率Ph (3)其中具體線路的PA、Ph由運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)給出；線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值Pノ計(jì)算公式為
rs' 線路雷 跳閘率V
Pl = へ食田山啡” X自動(dòng)重介閘失畋率/^X手動(dòng)強(qiáng)送電失畋率/ C4)
規(guī)程規(guī)定甫擊跳閘率MS4通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論計(jì)算線路在輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)判定線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的重要程度
S4-1將電網(wǎng)簡(jiǎn)化為拓?fù)淠Ｐ?，具體原則為①只考慮高壓輸電網(wǎng)(考慮220kV及以上高壓線路)，不考慮配電網(wǎng)和發(fā)電廠、變電站的主接線結(jié)構(gòu)；②節(jié)點(diǎn)(包括發(fā)電廠、變電站和中間電氣連接點(diǎn))均為無差別節(jié)點(diǎn)，不考慮大地零點(diǎn)所有邊(輸電線、變壓器支路)均為無向賦權(quán)邊，不考慮輸電線其他特性參數(shù)和電壓等級(jí)的不同；④合并同桿并架輸電線，不計(jì)并聯(lián)電容支路(消除自環(huán)和多重邊)，使模型成為簡(jiǎn)單圖。經(jīng)過這種初步簡(jiǎn)化，電網(wǎng)即為ー個(gè)由N個(gè)節(jié)點(diǎn)和I條邊所構(gòu)成的賦權(quán)、無向、稀疏連通圖。S4-2然后采用拓?fù)鋱D中權(quán)重的計(jì)算公式(5)計(jì)算各邊的權(quán)重。由于不同時(shí)期、不同運(yùn)行方式下輸電 線路的權(quán)重會(huì)不同，此時(shí)輸電線路的權(quán)重按式子(5)來計(jì)算。
術(shù)’=■具—_永久性MWx社會(huì)影響瞧齡⑴其中永久性故障損失負(fù)荷可通過分析該時(shí)段的具體運(yùn)行方式來獲得，社會(huì)影響因素值則通過表I來確定。表I社會(huì)影響因素取值
類型一 般時(shí)期特殊時(shí)期保供 ニ級(jí)保供電一級(jí)保供電特級(jí)保供電電
取值 I1.21.41.62S5考慮雷擊風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)施工因素、天氣影響因素、控制措施因素、設(shè)備類型因素、故障類別因素、歷史統(tǒng)計(jì)因素、設(shè)備缺陷因素、檢修時(shí)間因素等影響因素計(jì)算得到綜合因素的風(fēng)險(xiǎn)概率發(fā)生值?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)施工因素、現(xiàn)場(chǎng)控制因素、天氣影響因素、設(shè)備類型因素、故障類別因
素、歷史統(tǒng)計(jì)因素、設(shè)備缺陷因素及檢修時(shí)間因素等綜合影響因素的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率模型如
附圖4所示。則基于問題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值由為各影響因素值的累積，即 8P Ro =
/—I(4其中=K1為現(xiàn)場(chǎng)施工因素值，K2為控制措施因桌值，K3為天氣影響因素值，K4為設(shè)備類型因素值，K5為故障類別因素值，K6為歷史統(tǒng)計(jì)因素值，K7為設(shè)備缺陷因素值，K8為檢修時(shí)間因素值；其中各影響因素Ki的參考值可由該地區(qū)《電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估方法(試行)》來給定。S6通過對(duì)上述步驟所計(jì)算得到的各影響因子值進(jìn)行函數(shù)運(yùn)算得到輸電網(wǎng)中具體線路遭受雷擊跳閘時(shí)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)值。通過結(jié)合線路遭受雷擊跳閘永久故障率模型、輸電線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)模型、線路在具體時(shí)間具體運(yùn)行方式下的權(quán)重系數(shù)模型及其他影響因素的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率模型本文建立了區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，如附圖5所示。通過圖5可推算區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)Re的計(jì)算公式如下
Rc=PlXWijjXW2XPeo (Rc 計(jì)量單位為 MW/1OOkm a) (6)區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)Re’Re’ =Pl' XwijjXw2' XPeo (R；為無綱量值)(7)本文提出的區(qū)域電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，綜合考慮電網(wǎng)內(nèi)各線路走廊的雷電活動(dòng)、地形地貌特征、線路結(jié)構(gòu)和絕緣配置、防雷措施等差異性評(píng)估線路各基桿塔的雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)水平；并根據(jù)線路桿塔區(qū)段內(nèi)各基桿塔對(duì)整個(gè)線路區(qū)段防雷性能的影響程度不同，評(píng)估全線各個(gè)區(qū)段的雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，確定線路重點(diǎn)防護(hù)區(qū)段；以各條線路雷擊跳閘率為基礎(chǔ)參數(shù)，綜合考慮線路遭受雷擊跳閘對(duì) 電網(wǎng)安全運(yùn)行影響進(jìn)行輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，重點(diǎn)防護(hù)線路；最終形成“電網(wǎng)一線路一桿塔區(qū)段一桿塔”的完整評(píng)估體系。
權(quán)利要求
1.一種區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括以下步驟 Si輸入所述線路信息及所述區(qū)域的落雷情況 線路信息包括線路的各級(jí)桿塔型號(hào)及海拔高度、絕緣子型號(hào)與串?dāng)?shù)、線路地形特點(diǎn)、桿塔接地電阻的大??； 落雷情況包括每次雷擊的時(shí)間、地點(diǎn)、雷電流幅值； S2計(jì)算所述線路各級(jí)桿塔的雷擊跳閘率并對(duì)其進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算，得到所述線路平均雷擊跳閘率； S3將步驟S2得到的線路平均雷擊跳閘率結(jié)合線路遭受雷擊跳閘自動(dòng)重合閘不成功率及手動(dòng)強(qiáng)送不成功率，計(jì)算線路永久故障率匕和線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值匕丨； Pf線路雷擊跳閘率NX自動(dòng)重合閘失敗率PaX手動(dòng)強(qiáng)送電失敗率Ph (3) 其中具體線路的PA、PH由運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)給出； 線路永久故障率相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值PJ計(jì)算公式為 _ 路 ig· ￠- gfc fa| 率 N Pl = ^ mχ 動(dòng)甫合閘失敗率凡X手動(dòng)強(qiáng)送電失敗率Pff (4)； 規(guī)程規(guī)定雷擊跳閘率M S4通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論計(jì)算線路在輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)判定線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的重要程度； S5考慮所述線路雷擊風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)施工因素、控制措施因素、天氣影響因素、設(shè)備類型因素、故障類別因素、歷史統(tǒng)計(jì)因素、設(shè)備缺陷因素和檢修時(shí)間因素，計(jì)算得到風(fēng)險(xiǎn)概率發(fā)生值； 8 P RO = J-J Ki 其中A1為現(xiàn)場(chǎng)施工因素值，K2為控制措施因素值，K3為天氣影響因素值，K4為設(shè)備類型因素值，K5為故障類別因素值，K6為歷史統(tǒng)計(jì)因素值，K7為設(shè)備缺陷因素值，K8為檢修時(shí)間因素值； 各影響因素Ki的參考值可由該地區(qū)《電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估方法(試行)》來給定； S6計(jì)算線路遭受雷擊跳閘時(shí)對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)值Re和區(qū)域輸電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)Re’ Rc = PlXwljXW2XPko (Rc 計(jì)量單位為 MW/100km · a) (6) Re，=Pl 丨 XwijjXw2' XPeo (Rc，為無綱量值)(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征是所述的步驟S2包括以下子步驟 S2-1通過雷電定位數(shù)據(jù)篩選統(tǒng)計(jì)出各級(jí)桿塔的落雷情況； 輸電線路走廊寬度按照O. 02°、徑向取200-500m的一個(gè)檔距長(zhǎng)度進(jìn)行單檔距網(wǎng)格劃分，并依次對(duì)整條輸電線路每?jī)苫鶙U塔之間連線進(jìn)行編號(hào)，分別為1、2···20，統(tǒng)計(jì)每一檔距輸電線路走廊范圍內(nèi)雷擊點(diǎn)雷電參數(shù)分布規(guī)律； 線路地閃密度可由雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的輸電線路受雷范圍內(nèi)的落雷次數(shù)除以受雷線路長(zhǎng)度得到； 輸電線路地閃密度定義為單位長(zhǎng)度輸電線路受雷次數(shù)，即
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征是所述的步驟S4包括以下子步驟 S4-1將電網(wǎng)簡(jiǎn)化為拓?fù)淠Ｐ停唧w原則為 ①只考慮220kV及以上高壓線路，不考慮配電網(wǎng)和發(fā)電廠、變電站的主接線結(jié)構(gòu)； ②節(jié)點(diǎn)均為無差別節(jié)點(diǎn)，不考慮大地零點(diǎn)； ③所有邊均為無向賦權(quán)邊，不考慮輸電線其他特性參數(shù)和電壓等級(jí)的不同； ④合并同桿并架輸電線，不計(jì)并聯(lián)電容支路，使模型成為簡(jiǎn)單圖。
S4-2采用拓?fù)鋱D中權(quán)重計(jì)算公式(5)計(jì)算各邊的權(quán)重
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的任意一項(xiàng)區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征是所述的線路遭受雷擊跳閘具備以下兩個(gè)條件才成立 a)雷電流幅值必須超過線路的耐雷水平，能使絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)； b)絕緣子串和空氣間隙在沖擊閃絡(luò)之后，必須繼而轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的工頻電弧。
全文摘要
一種區(qū)域電網(wǎng)線路雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法通過計(jì)算各基桿塔耐雷水平并結(jié)合該地區(qū)的雷電流幅值概率分布函數(shù)來獲得各桿塔的雷擊跳閘率并推算出線路平均雷擊跳閘率，然后結(jié)合自動(dòng)重合閘失敗率及手動(dòng)強(qiáng)送電不成功率得到線路永久故障率，考慮線路在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中的權(quán)重系數(shù)、線路在電網(wǎng)具體時(shí)間具體運(yùn)行方式下永久性故障負(fù)荷損失系數(shù)、考慮其他影響因素的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率建立了區(qū)域輸電網(wǎng)雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。本發(fā)明克服了雷擊跳閘率的絕對(duì)數(shù)值不能真實(shí)反映各條線路的雷擊災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)水平的不足，綜合考慮電網(wǎng)內(nèi)各線路走廊的雷電活動(dòng)、地形地貌特征、線路結(jié)構(gòu)和絕緣配置、防雷措施等差異性來評(píng)估線路各桿塔的雷擊閃絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)水平，得到更加全面細(xì)致的評(píng)估結(jié)果。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102854415SQ201210279300
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者陳錫陽, 張弦, 王偉然, 禤培正, 陳浩平, 許彬, 劉剛 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司東莞供電局, 華南理工大學(xué)