輸電線(xiàn)路繞擊多參數(shù)幾何模型及其在差異化防雷中的應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)高壓電網(wǎng)的快速發(fā)展，輸電線(xiàn)路的電壓等級(jí)越來(lái)越高，輸送容量的不斷提升，電網(wǎng)安全運(yùn)行在系統(tǒng)中的重要性也越來(lái)越高。此外，桿塔高度和線(xiàn)路走廊的尺寸也隨之增大，引雷半徑自然也增加，電網(wǎng)遭受自然雷害的機(jī)率更大。目前，電網(wǎng)中暴露出的弱抗雷擊風(fēng)險(xiǎn)能力已對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。因此，精確、全面的輸電線(xiàn)路防雷性能評(píng)估方法對(duì)線(xiàn)路設(shè)計(jì)和針對(duì)性地采取防雷措施具有極其重要的指導(dǎo)意義，是減少雷害事故，保證電網(wǎng)安全供電，為建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)提供有力保障的理論基礎(chǔ)。

2、繞擊是輸電線(xiàn)路防雷性能評(píng)估中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，本文針對(duì)目前差異化繞擊耐雷性能分析中存在的部分關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析和研究，并以此為基礎(chǔ)，搭建了考慮多項(xiàng)參數(shù)共同影響下的輸電線(xiàn)路繞擊差異化耐雷性能評(píng)估模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴基于傳統(tǒng)的電氣幾何模型（EGM），建立輸電線(xiàn)路的二維幾何坐標(biāo)系，對(duì)傳統(tǒng)模型的雷電先導(dǎo)入射角、擊距以及暴露距離進(jìn)行修改，得到改進(jìn)的電氣幾何模型，從而推導(dǎo)了基于幾何坐標(biāo)的最大擊距和暴露距離計(jì)算公式，構(gòu)建出一套考慮多

3、參數(shù)的繞擊跳閘率計(jì)算模型，并以國(guó)外某345kV輸電線(xiàn)路為例，利用該模型計(jì)算該線(xiàn)路繞擊跳閘率，將計(jì)算結(jié)果與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)值、傳統(tǒng)方法計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證了模型的合理性，且誤差相對(duì)于傳統(tǒng)電氣幾何模型降低了56.15％。⑵針對(duì)地面落雷密度經(jīng)典網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)法存在的“噪點(diǎn)”問(wèn)題，引入中值濾波理論及其算法，得到了改進(jìn)的地面落雷密度網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)法。利用該統(tǒng)計(jì)方法對(duì)模擬地面落雷密度統(tǒng)計(jì)分布圖的獲取進(jìn)行了嘗試，并將一次三階、二次三階濾波統(tǒng)計(jì)結(jié)果與經(jīng)典網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)值

4、進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了濾波的有效性；獲取中值濾波地面落雷密度統(tǒng)計(jì)值后，通過(guò)線(xiàn)路走廊網(wǎng)格法估計(jì)輸電線(xiàn)路走廊地面落雷密度值，采用研究得到的繞擊耐雷性能多參數(shù)幾何模型，對(duì)輸電線(xiàn)路沿線(xiàn)逐基桿塔進(jìn)行繞擊跳閘率計(jì)算，研究并建立了輸電線(xiàn)路差異化繞擊耐雷性能評(píng)估模型。⑶研制開(kāi)發(fā)了輸電線(xiàn)路雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)線(xiàn)路防雷水平的準(zhǔn)確計(jì)算，明確雷擊薄弱點(diǎn)，為線(xiàn)路防雷工作的開(kāi)展提供決策依據(jù)；以三門(mén)峽地區(qū)110kV朱明線(xiàn)為例，應(yīng)用該評(píng)估模型對(duì)具體輸電線(xiàn)路進(jìn)