輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷措施配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷配置方法，包括以下步驟：對線路逐基桿塔進行評估，劃分風險等級；確立防雷改造m個子目標和各自的權(quán)重系數(shù)，得到目標權(quán)重列向量W；判斷桿塔雷擊跳閘率是否滿足運行指標，從常用防雷措施中選擇k個備選防雷措施；根據(jù)防雷改造的實際考察目標，逐一確定每個備選防雷措施在子目標上的目標作用行向量，k個行向量組合形成得到維數(shù)為k×m的目標作用矩陣F，計算得出備選措施的功效向量；計算治理后的預(yù)期雷擊跳閘率，迭代進行防雷措施配置過程。本發(fā)明的方法基于雷擊風險評估結(jié)果，結(jié)合防雷改造目標，優(yōu)化防雷配置，降低雷擊跳閘率，節(jié)省防雷工程費用，降低防雷施工難度，提高了綜合防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性。
【專利說明】輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷措施配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸電線路防雷領(lǐng)域，特別是對直線轉(zhuǎn)角塔防雷措施選用和安裝給出指導，其適用于電力系統(tǒng)超高壓架空輸電線路防雷措施配置，提高防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性。
【背景技術(shù)】
[0002]中國現(xiàn)有的電網(wǎng)防雷體系主要是由輸電線路外部防御和變電站核心防御構(gòu)成。據(jù)輸電線路運維部門統(tǒng)計，因輸電線路地處曠野，輸電距離長，最易遭受雷擊威脅。盡管運維單位采取多種防雷技術(shù)措施，但由雷擊造成的線路跳閘仍然居于跳閘原因的首位。因此，針對輸電線路防雷性能進行評估和提高防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的重要科研課題，正在受到電網(wǎng)運行人員的高度重視。防雷措施的配置是指導輸電線路防雷設(shè)計、掌握輸電線路防雷性能、輸電線路防雷改造工作的基礎(chǔ)和重要組成部分。
[0003] 申請人:在研究中發(fā)現(xiàn)，提高輸電線路防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性需要綜合考慮桿塔雷擊風險、防雷措施適用范圍和造價、桿塔結(jié)構(gòu)等因素。
[0004]針對桿塔雷擊風險評估，已有成熟的差異化防雷評估方法，得出輸電線路逐基桿塔的雷擊風險并予以分級，風險評估的結(jié)果用于指導輸電線路防雷改造。差異化防雷技術(shù)同時列出需進行防雷改造的桿塔和改造方案原則，對于桿塔結(jié)構(gòu)差異、防雷措施保護范圍等沒有細致考慮。
[0005] 申請人:在研究中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)上防雷措施配置大體上將桿塔視作普通直線塔，而直線轉(zhuǎn)角塔與普通直線塔在幾何結(jié)構(gòu)上存在一定差異，如對稱性、保護角都有所不同，防雷措施配置于直線轉(zhuǎn)角塔也需做進一步的分析研究。 申請人:基于防雷改造目標，提出定量對比防雷措施優(yōu)越性的策略，通過迭代的方式完成桿塔的防雷配置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有輸電線路防雷措施配置中的不足，進行研究和改進，提出針對直線轉(zhuǎn)角塔的防雷措施配置方法。具體來說，是基于雷擊風險評估結(jié)果，結(jié)合防雷改造目標，量化對比幾種備選防雷措施對于改造目標的作用大小，從中選擇作用最大的措施，然后對治理效果評估，迭代進行防雷措施的優(yōu)化選擇，提高綜合防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性。
[0007]本發(fā)明技術(shù)解決方案是，采用輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)對線路逐基桿塔進行評估，劃分其風險等級；依據(jù)評估結(jié)果，從地形地貌特征、直線轉(zhuǎn)角塔結(jié)構(gòu)特征、歷史雷擊跳閘特征初步備選幾種防雷措施，根據(jù)防雷改造的實際考察目標，橫向?qū)Ρ葌溥x防雷措施的優(yōu)劣并排序；最后優(yōu)化防雷措施配置，直至雷擊跳閘率滿足運行考核指標。雷擊風險評估和整個過程的步驟總結(jié)如下:
[0008](I)采用輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)對線路逐基桿塔進行評估，劃分風險等級；
[0009](2)確立防雷改造m個子目標和各自的權(quán)重系數(shù)，得到目標權(quán)重列向量W ；
[0010](3)判斷桿塔雷擊跳閘率是否滿足運行指標，若滿足則無需進一步防雷配置，否則跳至第(4)步；[0011](4)考慮地形地貌、直線轉(zhuǎn)角塔結(jié)構(gòu)特征、歷史雷擊跳閘特點、線路絕緣水平、已有防雷措施等因素，從常用防雷措施中得到k個備選防雷措施；
[0012](5)根據(jù)防雷改造的實際考察目標，逐一確定每個備選防雷措施在子目標上的“目標作用”行向量(向量中某個系數(shù)越大表明該項備選措施在子目標上作用越明顯)，k個行向量組合形成得到維數(shù)為kXm的“目標作用”矩陣F，由M=F.W計算得出備選措施的“功效向量”，M元素越大表明相應(yīng)備選措施越好；
[0013](6)計算治理后的預(yù)期雷擊跳閘率，跳至第(3)步，迭代進行防雷配置過程。
[0014]常用防雷措施包括減小保護角、架設(shè)耦合地線、降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣水平、安裝并聯(lián)間隙、安裝線路避雷器和安裝可控放電避雷針。
[0015]防雷改造的技術(shù)經(jīng)濟性指標是通過子目標權(quán)重系數(shù)體現(xiàn)的；
[0016]防雷措施的優(yōu)越性是定量比較的，參數(shù)與桿塔結(jié)構(gòu)特征、地形地貌條件等因素相關(guān);
[0017]步驟(6)中，防雷措施的配置過程是通過迭代進行的。迭代過程中，可通過增加單個防雷措施的數(shù)量、兩種或多種措施組合而形成新的備選防雷措施。
[0018]步驟(I)中，通過輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)獲得逐基桿塔的繞擊、反擊和總雷擊跳閘率，根據(jù)線路歷史雷擊跳閘數(shù)據(jù)和輸電線路運行規(guī)范，得出雷擊閃絡(luò)風險等級劃分指標。
[0019]本發(fā)明所達到的有益效果:
[0020]本發(fā)明提出了一種輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷措施配置方法，基于雷擊風險評估結(jié)果，結(jié)合防雷改造目標，量化對比幾種備選防雷措施對于改造目標的作用大小，從中選擇作用最大的措施，然后對治理效果評估，迭代進行防雷措施的優(yōu)化選擇，綜合優(yōu)化防雷配置，降低雷擊跳閘率，節(jié)省防雷工程費用，降低防雷施工難度，提高了綜合防雷措施的技術(shù)經(jīng)濟性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021 ] 圖1、本發(fā)明的流程圖；
[0022]圖2、某500kV線路風險評估結(jié)果；
[0023]圖3、某500kV線路走廊地形；
[0024]圖4、典型形式直線轉(zhuǎn)角塔示意圖；
[0025]圖5、本發(fā)明中由備選措施和子目標對應(yīng)關(guān)系生成“目標作用”矩陣示意圖?！揪唧w實施方式】
[0026]下面，以某500kV同塔雙回輸電線路(以下簡稱線路K)為例，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步的描述。
[0027]參閱圖1，圖1是本發(fā)明基于輸電線路雷擊風險評估結(jié)果，進行直線轉(zhuǎn)角塔防雷措施的配置，具體配置方法如下所述。
[0028](I)獲取雷擊風險評估結(jié)果
[0029]通過輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)獲得逐基桿塔的繞擊、反擊和總雷擊跳閘率，如圖2 ;根據(jù)線路歷史雷擊跳閘數(shù)據(jù)和輸電線路運行規(guī)范，得出雷擊閃絡(luò)風險等級劃分指標，如表1。其中Pr、Pf和P表示桿塔的繞擊跳閘率、反擊跳閘率和總雷擊跳閘率，據(jù)此指標可得出每基桿塔的雷擊閃絡(luò)風險等級。
[0030]表1雷擊閃絡(luò)風險評估等級劃分指標
[0031]
【權(quán)利要求】
1.輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷配置方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)采用輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)對線路逐基桿塔進行評估，劃分風險等級； (2)確立防雷改造《個子目標和各自的權(quán)重系數(shù)，得到目標權(quán)重列向量W； (3)判斷桿塔雷擊跳閘率是否滿足運行指標，若滿足則無需進一步防雷配置，否則跳至第(4)步； (4)分析地形地貌、直線轉(zhuǎn)角塔結(jié)構(gòu)特征、歷史雷擊跳閘特點、線路絕緣水平、已有防雷措施因素，從常用防雷措施中選擇A個備選防雷措施； (5)根據(jù)防雷改造的實際考察目標，逐一確定每個備選防雷措施在子目標上的目標作用行向量，々個行向量組合形成得到維數(shù)為的目標作用矩陣/^'，由# = A.r計算得出備選措施的功效向量； (6)計算治理后的預(yù)期雷擊跳閘率，跳至第(3)步，迭代進行防雷措施配置過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷配置方法，其特征在于:常用防雷措施包括減小保護角、架設(shè)耦合地線、降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣水平、安裝并聯(lián)間隙、安裝線路避雷器和安裝可控放電避雷針。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷配置方法，其特征在于:步驟(6)中，防雷措施的配置過程通過迭代進行，迭代過程中，通過增加單個防雷措施的數(shù)量、兩種或多種備選防雷措施組合而形成新的備選防雷措施。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路直線轉(zhuǎn)角塔防雷配置方法，其特征在于:步驟(1)中，通過輸電線路雷擊風險評估系統(tǒng)獲得逐基桿`塔的繞擊、反擊和總雷擊跳閘率，根據(jù)線路歷史雷擊跳閘數(shù)據(jù)和輸電線路運行規(guī)范，得出雷擊閃絡(luò)風險等級劃分指標。
【文檔編號】H02G13/00GK103887756SQ201410093882
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】路永玲, 馬勇, 劉洋, 周志成, 高嵩, 陳杰, 陳 光, 趙淳, 蘇杰, 雷夢飛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院, 國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司