基于改进聚类分析与网格搜索优化的雷电定位算法研究

为了提高雷电定位精度与算法模型性能,在定位计算中引入了改进的聚类分析算法,评估了不同算法在国家雷电监测网中的性能。仿真结果表明,具有噪声的基于自适应密度的空间聚类(ADBSCAN)能根据实际定位结果间聚合程度自适应确定邻域参数,实际应用效果最好。最后提出了一套基于改进ADBSCAN聚类分析与网格搜索优化的雷电定位算法(ADGLLA)。在相同回击数量的条件下,ADG-LLA相较于国家雷电监测网得到了更多的定位结果,闪电回击数据利用率从42.78%提高至56.37%,且定位效果较好,精确度更高,平均定位误差也比国家雷电监测网降低了30.78%。文中设计的雷电定位算法能有效识别噪声数据,克服了传统迭代算法计算量大且易于陷入局部最优等缺点,可稳定并精确求解出雷击点。

日本雷电定位系统现状及相关研究进展述评

为了解国外电力公司的雷电定位系统建设与技术研发情况,结合近年来日本雷电定位系统的发展动态,对日本雷电定位系统的技术更新、主要雷电定位方法、雷电流观测等方面的最新研究进展进行了总结与分析。主要内容有:(1)总结了雷电定位与防护(lightning location protection,LLP)系统、雷电定位和跟踪(lightning position and tracking system,LPATS)与SAFIR系统(system de surveillance et d’alerte foudre par interferometrie radioelectrique)的定位原理及技术发展,及其在日本各大电力公司与一般商用服务中的应用现状及探测站分布情况;并对3种雷电定位系统或雷电信息采集系统特性进行了对比分析。(2)调查分析了日本电力中央研究所关于Tokyo Skytree的雷击电流观测、雷击电磁波观测等方面的最新研究进展。由调研结果可知:雷击电流、电磁波以及上行先导的联合试验观测体系可以获取大量雷电活动规律与特征参数,非常有助于揭示雷电发展过程中的基本物理现象,探索并完善上行先导的机理与模型等;随着观测设备及技术的提高,可以获取更准确的数据、更精细的雷电发展过程参数,非常有助于进一步提高雷电定位系统的性能与定位精度,有效促进电网主动防雷技术的发展。