技術領域

本發明涉及輸電線路防雷領域，特別是對直線轉角塔防雷措施選用和安裝給出指導，其適用于電力系統超高壓架空輸電線路防雷措施配置，提高防雷措施的技術經濟性。

背景技術

中國現有的電網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成。據輸電線路運維部門統計，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經濟性已成為業內關注的重要科研課題，正在受到電網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計、掌握輸電線路防雷性能、輸電線路防雷改造工作的基礎和重要組成部分。

申請人在研究中發現，提高輸電線路防雷措施的技術經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、桿塔結構等因素。

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，風險評估的結果用于指導輸電線路防雷改造。差異化防雷技術同時列出需進行防雷改造的桿塔和改造方案原則，對于桿塔結構差異、防雷措施保護范圍等沒有細致考慮。

申請人在研究中發現，傳統上防雷措施配置大體上將桿塔視作普通直線塔，而直線轉角塔與普通直線塔在幾何結構上存在一定差異，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越性的策略，通過迭代的方式完成桿塔的防雷配置。

發明內容

本發明的目的是，針對現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果，結合防雷改造目標，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化選擇，提高綜合防雷措施的技術經濟性。

本發明技術解決方案是，采用輸電線路雷擊風險評估系統對線路逐基桿塔進行評估，劃分其風險等級；依據評估結果，從地形地貌特征、直線轉角塔結構特征、歷史雷擊跳閘特征初步備選幾種防雷措施，根據防雷改造的實際考察目標，橫向對比備選防雷措施的優劣并排序；最后優化防雷措施配置，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如下：

(1)采用輸電線路雷擊風險評估系統對線路逐基桿塔進行評估，劃分風險等級；

(2)確立防雷改造m個子目標和各自的權重系數，得到目標權重列向量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)考慮地形地貌、直線轉角塔結構特征、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；

(5)根據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為k×m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元素越大表明相應備選措施越好；

(6)計算治理后的預期雷擊跳閘率，跳至第(3)步，迭代進行防雷配置過程。

常用防雷措施包括減小保護角、架設耦合地線、降低桿塔接地電阻、加強線路絕緣水平、安裝并聯間隙、安裝線路避雷器和安裝可控放電避雷針。

防雷改造的技術經濟性指標是通過子目標權重系數體現的；

防雷措施的優越性是定量比較的，參數與桿塔結構特征、地形地貌條件等因素相關；

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量、兩種或多種措施組合而形成新的備選防雷措施。

步驟（1）中，通過輸電線路雷擊風險評估系統獲得逐基桿塔的繞擊、反擊和總雷擊跳閘率，根據線路歷史雷擊跳閘數據和輸電線路運行規范，得出雷擊閃絡風險等級劃分指標。

本發明所達到的有益效果：

本發明提出了一種輸電線路直線轉角塔防雷措施配置方法，基于雷擊風險評估結果，結合防雷改造目標，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化選擇，綜合優化防雷配置，降低雷擊跳閘率，節省防雷工程費用，降低防雷施工難度，提高了綜合防雷措施的技術經濟性。

附圖說明

圖1、本發明的流程圖；