输电线路雷电绕击风险评估多源数据融合可视化方法

直观描述超/特高压输电线路的绕击风险分布,展现线路结构、地形地貌、雷电活动等复杂因素的交互关系具有重要的价值,相关研究亟待深化。该文开展了绕击风险评估多源数据融合可视化方法研究。基于输电通道点云数据、EGM模型参数、绕击闪络率等多源数据特征分析,借鉴“以数生智”认知过程,提出了一种数据融合3维可视化框架及关键技术。该方法采用“档距-导线-断面-计算点-暴露弧”层级数据结构,按层级关联整合不同维度表达需求的数据,基于输电通道激光雷达点云空间开展以暴露弧为载体的绕击风险机理可视化,实现绕击闪络率、屏蔽机理、雷电流幅值等多源信息的综合立体展示,通过支持对限定条件的响应,实现了绕击故障分析应用。某500 kV线路档距案例应用结果表明:融合可视化能够发挥3维视图多尺度、多视角的优势,通过暴露弧与点云数据的信息互补,从机理层面揭示避雷线、地面对导线的屏蔽作用,提升数据展示的全面性、直观性。

基于激光雷达点云的输电线路雷电绕击EGM模型参数智能提取算法

地形地貌与线路结构是基于电气几何模型(electro-geometricmodel,EGM)开展输电线路雷电绕击风险评估的关键几何参数。机载激光雷达虽为EGM模型几何参数提取提供了高质量的数据支撑,但现有参数提取方法存在自动化程度低,及制约绕击风险评估差异化、精细化工程便利性的问题。为此,提出了一种基于激光雷达点云的EGM模型几何参数智能提取算法。首先,对输电通道屏蔽关系以及EGM模型几何参数需求进行分析;然后,建立了基于点云数据的EGM模型参数测量算法及流程,制定了全通道的小颗粒度自动遍历策略。某500 kV山区线路典型档距案例验证结果表明,提出的算法能自主识别待评估导线并筛选参数提取需要的样本点云,可自动遍历实现EGM模型参数的提取测量,并具有良好的准确性、普适性、稳定性。研究成果可为复杂地形输电线路绕击风险差异化精细化评估提供技术支撑。

220 kV输电线路雷电绕击及防雷

本文围绕220 kV输电线路雷电绕击及防雷进行研究和分析,进而保证我国电力资源传输的稳定性以及安全性,为生活和生产提供强有力的支持。当前在经济社会飞速发展的推动下,220 kV输电线路是当前重点发展内容,而且在科学技术以及先进设备的支持,当前220 kV输电线路不断完善和优化,特别是雷电绕击及防雷方面,降低了安全事故发生的概率。

高压输电线路雷电绕击影响因素及防护技术

高压输电线路是现代工业和生活中不可或缺的基础设施之一。在高压输电线路运行过程中,雷电绕击问题是一个不可忽视的安全隐患。雷电绕击不仅会对高压输电线路本身造成损伤,还会给周围的生产生活带来巨大的影响,甚至会对人们的生命财产安全产生威胁,所以研究高压输电线路雷电绕击影响因素及防护技术具有重要的现实意义。本文将从雷电绕击的定义、影响因素和防护技术等方面进行探讨,希望能够对高压输电线路的安全运行提供一定的参考和帮助。

±800 kV输电线路雷电绕击防护性能研究

针对输电线路雷电绕击对设备和系统安全运行造成的威胁,从雷电绕击机理入手,通过分析输电线路受雷击的危害及影响耐雷性能的因素,分别从地面倾角、工作相位、塔型和塔高、保护角等方面对±800 kV输电线路的雷电绕击特性进行全面研究,结果表明,减小地面倾角、工作相位选择90°~270°、地线采用负保护角等能够有效提高输电线路的耐雷水平。该研究可为今后电力输电设备的防雷设计提供参考。

超/特高压输电线路雷电绕击防护性能研究

输电线路跳闸的主要原因是雷击闪络,这与线路现有雷击跳闸模型与线路实际运行情况存在较大差异有关。文中以电磁场理论为基础,对高杆塔下击距系数进行研究,利用自编程序仿真,结果表明击距系数随着杆塔高度的增加而减小,雷电流幅值对击距系数没有影响,利用线性拟合方式得击距系数β与杆塔高度H的关系式为:β=1.18?H/108.69。引入击距系数,提出利用改进的电气几何模型对超特高压线路绕击耐雷性能进行分析,并以500kV鸭福线路为例进行计算和分析,结果表明根据文中仿真模型所推导的β公式计算该线路的跳闸率与实际线路运行情况比较吻合。同时,分析了杆塔高度、地面倾角、线路保护角、线路绝缘强度等对输电线路绕击耐雷性能的影响。

山区输电线路雷电绕击跳闸率的计算

准确评估山区输电线路的绕击跳闸率对于防雷措施的合理选用起重要作用。基于输电线路位于山脉的典型位置,推导了其绕击跳闸率计算公式,以220 kV双避雷线输电线路为例,计算了输电线路处于山脉不同位置时的最大绕击雷电流和绕击跳闸率随地面倾角的变化,可为山区输电线路雷击防护提供参考。

输电线路雷电绕击评估方法分析及展望

随着我国超/特高压输电线路建设工程的发展,由雷电绕击引起的跳闸事故愈发频繁,严重影响到超/特高压输变电系统的安全可靠运行。现有的众多雷电绕击评估方法受计算模型和雷电观测手段的限制、以及各种关键性参数与判据的不确定性等因素的影响,无法满足对输电线路雷电屏蔽性能分析准确性的需求。因此,详细阐述了当前各种雷电绕击评估方法的研究现状与进展,归纳了各方法存在的问题,并基于此分析了输电线路雷电绕击评估方法的机遇与发展趋势,指出随着长空气间隙放电理论和雷电观测手段的研究发展,未来关于输电线路雷电绕击评估方法的重点在于根据雷电绕击微观物理过程和相应关键参数的测量,建立更为完善和准确的绕击评估方法,为输电线路差异化防雷工作的开展提供重要的理论支撑。

特高压同塔双回路转角耐张塔雷电绕击防护

我国特高压变电站进线段同塔双回转角耐张塔采用刚性跳线,使得地线对跳线端部的保护角偏大,可能增加转角耐张塔的雷电绕击风险。为降低雷电绕击对变电站设备安全的影响,建立了特高压同塔双回路耐张转角塔雷电绕击先导发展3维模型。通过计算分析地线、跳线和导线最易产生上行先导的位置,获得了不同线路转角和地线横担长度时,刚性跳线的最大绕击电流和绕击闪络率。结果表明:只需控制地线对相邻档距导线的保护角满足≤–5°,即可保证刚性跳线单回闪络率满足≤0.1次/(100km·a)的要求,而无需对刚性跳线端部的保护角进行控制;SJ322P型杆塔外角侧地线横担长度可由电气几何模型推荐的36 m减小至28 m,内角侧地线横担长度可由27 m减小至25 m。相关分析结论已应用于1 000 kV锡盟—胜利特高压交流输电工程线路防雷设计。

改进电气几何模型法在1000kV输电线路雷电绕击跳闸率计算中的应用

分析现有3种输电线路雷电绕击计算方法的优缺点,改进了电气几何模型法。求解雷电流垂直地面入射时击距曲线间的交点坐标;根据雷电流入射角的变化,将交点映射到不同的几何空间;根据实际击距曲线修正交点坐标并求解雷电绕击跳闸率。计算结果表明,改进电气几何模型法较传统方法计算更为准确。最后,应用该方法分析了地线保护角和杆塔呼高、中相横担长度、层间距对1000 kV输电线路雷电绕击跳闸率的影响。

雷电流波形参数检测视角下±800kV直流输电线路导线绕击分析

雷电流波形参数主要集中于雷电流上升沿,为分析雷击输电线路后各个行波通道暂态电流所含雷电流上升沿信息,从获取雷电流波形参数的视角,应用分布参数电路理论研究雷电绕击特高压输电线路的行波响应,分析在雷击闪络和未闪络情况下,注入导线的雷电流在诸电流通道中的电流行波波形。雷电绕击导线造成闪络的波过程可视为雷电流注入和闪络故障附加激励先后两次冲击在导线和绝缘子所引起的行波暂态响应。根据闪络冲击发生于雷电流冲击峰值之前和之后,将闪络分为波前闪络和波后闪络,于此两种闪络情况下,分析不同电流通道暂态电流所包含的雷电流波前信息。考虑了冲击电晕和杆塔对导线和绝缘子暂态电流波形的影响。分析和数字实验表明:绕击导线发生波前闪络情况下,导线暂态电流不含雷电流的峰值(参数);而波后闪络情况下,导线暂态电流含有雷电流的峰值(参数);无论是波前闪络还是波后闪络,绝缘子闪络电流均不含有雷电流上升沿信息,雷电流上升沿信息只含于导线暂态电流,故为了获取雷电流波形参数,须检测雷击点附近导线的电流行波。

±800kV直流输电线路雷电绕击与反击的识别方法

研究±800kV直流输电线路雷电绕击和反击故障的机理,建立了绕击和反击的等值电路模型。分析和仿真表明:若发生反击故障,由于杆塔接地电阻的作用,反击故障将包括雷电流入地和随之而来的塔顶电位(绝对值)骤增造成的绝缘子闪络2个过程,对应地,在这2个过程中零模电流的方向相反,使得故障后瞬间保护安装处零模电压出现正负交替;若发生绕击故障,零模电流只沿一个方向,使保护安装处零模电压在故障后一段时间内呈现单调变化。在绕击与反击故障下于保护安装处所观测的零模电压时域特征存在显著差异,在此基础上,从继电保护的角度出发,提出了一种基于小波变换的特高压直流输电线路雷电绕击与反击故障的识别方法,EMTDC仿真表明该方法能对特高压直流全线雷电绕击与反击故障进行识别,且不受雷电流波形的影响。

用广义回归神经网络研究输电线雷电绕击特性

雷电绕击是危及超高压输电线路安全稳定运行的主要原因。电气几何模型(EGM)及在其基础上的理论并未考虑雷电放电过程的分散性,现有的研究多限于仿真计算程序。针对超高压输电线路的雷电绕击进行了小模型实验,并充分考虑保护角、斜坡倾角、山涧高度、线路电压、雷击先导角、雷击先导点位置等因素影响,研究表明雷电绕击率与以上诸因素存在着隐含的复杂非线性关系。人工神经网络在任意连续函数的逼近能力及动态网络的稳定性分析方面具有优势,是预测雷电屏蔽非线性系统的最佳方法。基于广义回归神经网络GRNN逼近能力强,学习速度快,纠错性好的特点,用其来分析此非线性系统。在试验室模型试验的基础上利用Matlab进行了大量的仿真实验,验证了该方法的可行性与准确性。还分析了多种影响因素下GRNN的计算结果。

输电线路雷电绕击研究方法浅议

分析了几种雷电绕击研究方法或模型,如规程法、电气几何模型、先导发展模型、绕击概率模型。规程法应用简单、方便,对于一般线路的防雷屏蔽设计,能够满足要求;电气几何模型计算方法较为合理、简单,使用该模型来分析特、超高压线路或山区、同塔多回线路较其它模型更具优势;先导发展模型与绕击概率模型能够在物理意义上更合理地解释绕击现象,其计算过程相对复杂,暂不适于工程(如长距离线路)上大范围应用。重点对电气几何模型相关参数的选择进行了讨论,击距及击距系数的计算建议采用IEEE工作组推荐的关系式;对于年平均雷暴日在40左右的地区,地面落雷密度取值可定为0.1次/(km2.雷暴日);对于部分少雷或多雷区,结合国内35～220kV线路雷击统计数据,计算地面落雷密度建议采用CIGRE推荐的公式。

输电线路雷电绕击及其防雷研究

基于Whitehead电气几何模型原理对输电线路防雷提出如下建议:伸入城市的110kV或220kV线路可以不设架空避雷线,并将导线稍为抬高,以减少输电线路的成本和其电磁场对居民的影响;在保证足够安全距离的前提下,保护和种植线路下面的灌木有利于防雷;对跨过雷电活动频繁山谷的输电线路,可以另拉一条与线路平行的钢绞线作为侧面架空避雷线,以防止侧面雷击。还建议用屏蔽效率作为杆塔和输电线路防雷电绕击的指标;并按杆塔所在地面倾角的大小或不同雷电日地区选择合适的保护角塔型,使同一条线路具有基本一致的屏蔽效率。

超高压输电线路雷电绕击探讨

为计算、评估超高压输电线路防雷电绕击性能,基于改进的电气几何模型对超高压输电线路绕击跳闸率进行了相关计算。应用自编程序对锦屏一级电站—西昌换流站500 kV同塔双回输电线路进行计算,结果表明随着保护角、地面倾角、杆塔高度的增加,雷电绕击跳闸率明显增加,超高压同塔双回线路推荐采用负保护角运行。

防止JG及ZGUT型铁塔雷电绕击研究

雷电绕击跳闸即雷电流绕过避雷线直接击中导线,击穿绝缘子串或线地间空气绝缘造成跳闸。近些年各地都大力实施了降低接地电阻、加装接地引下线、增加线路绝缘等防止反击雷的有效措施,因此反击雷造成的线路跳闸已经大为减少,但近两年来绕击雷造成的跳闸相对大为增加,尤其是多发生在JG和ZGUT两种塔型上,对此现象进行了分析,提出了加装TH型避雷针、改V型串等整改方案。

高压输电线路雷电绕击分析方法及模拟试验研究

大量线路雷电跳闸故障统计资料显示,雷电绕击是引起电压等级为500 kV及以上输电线路雷击跳闸的主要原因。综述了几种有代表性的输电线路雷电绕击分析方法,并介绍了在南方电网昆明特高压基地开展的雷电绕击模拟试验研究。试验模拟了下行雷电先导接近线路时输电线路上行先导起始和发展的过程。试验结果表明,导线、地线会产生上行先导放电,且地线上行先导放电起始易于导线,导线、地线上行先导发展速度约为1.2～2.4 cm/μs。该结果可为雷电绕击分析提供了试验基础和物理参数。

雷电击毁电能表 其指数能否成为结算依据

不久前，安徽省望江供电公司收到了一封由省政府信访局转来的投诉函。这封投诉函投诉该公司华阳供电所违反《中华人民共和国计量法》（以下简称《计量法》），要求依法给予行政处罚。望江供电公司通过及时启动供电服务应急预案，帮助客户解疑释惑、明辨是非，取得了客户的理解，妥善处理了该起用电计量纠纷，平息了一场供电服务风波。

基于EGM模型的输电通道雷电绕击风险数字化评估现状与展望

雷电绕击风险量化评估是架空输电线路防雷的重要依据,有助于确定线路防雷薄弱点,实施针对性的防雷措施。首先,归纳了各类典型线路地貌,阐述了地形地貌及线路结构对绕击风险产生的影响与开展全通道精细化、分相精准评估的价值;其次,开展了架空线路绕击风险评估典型模型特点分析,结合工程易实施性,给出了采用电气几何模型(electro-geometric model,EGM)开展输电线路雷电绕击风险评估数字化、精细化的建议;然后,梳理了基于EGM模型的输电线路绕击风险评估模型参数提取与数据组织技术现状,指出现行技术存在参数提取智能化程度浅、数据组织表现力弱、信息分散等问题;最后,从激光雷达点云数据的采集处理、EGM模型参数的智能提取、评估对象及数据融合增效等方面进行了趋势与挑战讨论,其中参数提取的小颗粒度遍历自动实现、数据组织展示的3维立体化与多源协同增效将是未来的研究重点。研究成果可为数字技术在输电通道雷电绕击风险评估中的深化应用提供一定的参考。