基于时空聚类的引雷塔区域雷电地闪活动分析

近年来,基于主动防雷思想,利用引雷塔降低邻近输电线路遭受雷击概率的措施在实际中开展应用,但目前仍缺乏引雷塔对区域雷电活动影响规律的研究,对引雷塔的主动防雷效果及原理的研究仍存在空白。由于雷电地闪活动在时间和空间上具有丛聚性的特征,为了研究引雷塔区域雷电活动规律,基于雷电定位系统统计的佛山高明地区2011—2017年雷电活动数据采用网格法划定引雷塔区域。对区域内海量雷电数据进行时间和空间上的聚类处理,采用基于密度的聚类分析算法提取了雷暴时区内雷电地闪活动的轨迹,对雷电地闪活动过程中的分裂、聚合现象进行数据处理,并对比分析了引雷塔投产前后雷电地闪活动强度、雷电地闪运动轨迹以及雷电地闪走廊的趋向。结果表明,引雷塔对雷电活动有一定的吸引作用,雷电击中引雷塔区域并放电的概率大大增加,同时引雷塔对雷云电荷的消纳作用会使经过引雷塔区域后的雷电流幅值有一定程度的降低。引雷塔的建设在一定程度上改变了雷电走廊通道的主要方向和占比情况,所得结论可为未来引雷塔工程选址提供参考。

云南输电线路邻近典型地形区域的雷电地闪活动聚类分析

不同地区由于不同的气候条件、地形地貌等因素的影响,落雷分布存在很大的差异,对复杂地形情况下的落雷分布规律进行研究具有重要的工程实用价值。开展了输电线路区域的局部地形划分,采用基于DBSCAN算法与OPTICS算法相结合的改进聚类分析方法并得到不同地形下单次雷电地闪活动在时间属性和空间属性上的分布。根据结果发现,不同地形对雷电地闪活动的时空分布略有差异,其中,沿峡谷风道地形和山脊地形走向的雷电地闪活动轨迹占比较多,沿山谷地形和河流地形走向的雷电活动轨迹占比次之。同时对单次雷电活动经过不同地形前后的落雷频次和雷电流幅值进行分析,进一步分析地形对雷电地闪活动的影响规律。研究输电线路邻近区域宏观地形和局部地形地面落雷分布规律,能够为今后的差异化防雷工作提供工程借鉴和理论参考。