專利名稱：：電網(wǎng)雷害分布確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于防雷工程技術(shù)領(lǐng)城，具體地說(shuō)涉及一種雷害分布確定方法，特別是電網(wǎng)雷害分布確定方法。技術(shù)背景電網(wǎng)雷害分布是一種表示高壓輸電線路發(fā)生雷擊閃絡(luò)危險(xiǎn)概率的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，是輸電線路防雷設(shè)計(jì)和制定防護(hù)措施的依據(jù)。長(zhǎng)期以來(lái)，工程界只能依據(jù)僅有描述雷電活動(dòng)規(guī)律的、且有長(zhǎng)期記錄的雷電日資料來(lái)劃分雷電活動(dòng)區(qū)域，如平均雷電日不超過(guò)15天的定義為少雷區(qū)，平均雷電日超過(guò)40天的定義為多雷區(qū)，平均雷電日超過(guò)90天的定義為強(qiáng)雷區(qū)。據(jù)申請(qǐng)人所知，這種簡(jiǎn)單劃分雷區(qū)方法的最大不足是"雷電日"本身不能完全表征雷電活動(dòng)特征，即一個(gè)雷電日無(wú)法表示具體雷電出現(xiàn)的頻次。因而，這種簡(jiǎn)單劃分雷區(qū)方法對(duì)防雷工程設(shè)計(jì)而言，其指導(dǎo)作用極為有限。今天，隨著以雷電定位系統(tǒng)為代表的現(xiàn)代化雷電監(jiān)測(cè)設(shè)備在世界范圍內(nèi)獲得了廣泛應(yīng)用，使人們極為關(guān)注的區(qū)域地閃特征如位置、雷電流幅值與極性、發(fā)生的時(shí)間等參數(shù)的獲得及其應(yīng)用成為可能。近來(lái)年，用表征雷電分布的地閃密度(fl/km2/a)替代雷電日是一種趨勢(shì)。如中國(guó)專利文獻(xiàn)(專利申請(qǐng)?zhí)?00610124786.3)"雷電參數(shù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)法"公開(kāi)的采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)包括地閃密度的雷電參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法就是一個(gè)很好的實(shí)例。申請(qǐng)人在研究中發(fā)現(xiàn)，地閃密度分布是表征地面雷電活動(dòng)強(qiáng)弱及分布的最基礎(chǔ)信息，是地面物體防雷設(shè)計(jì)可參照的基礎(chǔ)；但具體到電網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)而言，因其本身的結(jié)構(gòu)特征以及所代表的絕緣特性，并非全部雷電能引起高壓架空輸電線路和變電站絕緣閃絡(luò)，而只是部分被稱為危險(xiǎn)的雷電能造成電網(wǎng)閃絡(luò)；這部分對(duì)電網(wǎng)有危害的雷電分布并不等同地閃密度分布；因此，就所關(guān)心的電網(wǎng)而言，現(xiàn)有地閃密度分布并沒(méi)能直觀反映出電網(wǎng)雷害分布，因而也非直接簡(jiǎn)明的電網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)依據(jù)。目前，在我國(guó)超高壓輸電線路統(tǒng)計(jì)的跳閘事件中，由于雷擊閃絡(luò)造成的跳閘事件占了一半。盡管有些防雷裝置的性能十分優(yōu)良，但受其保護(hù)范圍及造價(jià)限制，實(shí)難在高壓輸電線路的全線裝設(shè)，因而工程迫切需要一種能表示出電網(wǎng)雷害分布的、能指導(dǎo)高壓輸電線路"有的放矢"實(shí)施防雷保護(hù)的技術(shù)。由于電網(wǎng)因其分布廣、輸電線路絕緣等級(jí)多、雷害成因復(fù)雜，再加上用雷電定位系統(tǒng)獲得的海量數(shù)據(jù)，以及在地理上處理各類復(fù)雜的空間專題屬性數(shù)據(jù)均與電網(wǎng)雷害分布有關(guān)，因而必須用計(jì)算機(jī)及信息系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)雷害分布統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化技術(shù)。到目前而止，還沒(méi)有一種有效的、自動(dòng)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)能做到對(duì)大區(qū)域、大樣本、多種絕緣電網(wǎng)雷害分布統(tǒng)計(jì)，這種狀況急需改變。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出電網(wǎng)雷害分布確定方法。本發(fā)明屬于一種生成電網(wǎng)雷害分布的計(jì)算機(jī)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)技術(shù)，適用于大區(qū)域、大樣本、多種絕緣電網(wǎng)雷害分布統(tǒng)計(jì)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，采用計(jì)算機(jī)對(duì)雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GIS)和數(shù)據(jù)庫(kù)為分析平臺(tái)，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)雷電參數(shù)，其特征在于，針對(duì)地面物體的抵御雷擊能力及其特征，設(shè)定物體雷害的典型判據(jù)，再依據(jù)典型判據(jù)，采用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)處理雷電資料，獲得相應(yīng)物體的雷害分布；基本步驟如下(1)首先，將雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)間、位置、雷電流幅值與極性、主放電與次序放電的專題屬性數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；釆用有地理信息系統(tǒng)處理功能的計(jì)算機(jī)程序?qū)?shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分；由計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；并且使雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被賦于雷電專題屬性和地理屬性，自動(dòng)劃分的每個(gè)網(wǎng)格具有與雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相同坐標(biāo)系地理屬性；采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)出的雷電參數(shù)關(guān)聯(lián)網(wǎng)格所在地域，設(shè)定每個(gè)網(wǎng)格為一個(gè)雷電統(tǒng)計(jì)單元；將數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)按地理屬性調(diào)入對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)作為統(tǒng)計(jì)樣本，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格出現(xiàn)雷電次數(shù)；(2)根據(jù)電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)，即電網(wǎng)電壓等級(jí)、輸電線路構(gòu)架、地形因素，將能引起輸電線絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)的危險(xiǎn)雷電流幅值范圍值作為判據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格中雷電的電流幅值屬性，剔除判據(jù)之外的數(shù)據(jù)，再將各網(wǎng)格的年雷電次數(shù)除以網(wǎng)格面積，獲得電網(wǎng)雷害分布；(3)將已發(fā)生的輸電線路雷擊閃絡(luò)事件記錄按發(fā)生時(shí)間、位置坐標(biāo)、閃絡(luò)類型、電壓等級(jí)的專題屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)中的雷擊故障數(shù)據(jù)庫(kù)，將雷擊閃絡(luò)事件依次按照其專題屬性調(diào)入其對(duì)應(yīng)電網(wǎng)雷害分布網(wǎng)格，以該網(wǎng)格為中心，對(duì)相連網(wǎng)格進(jìn)行標(biāo)記，獲得電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域；(4)將各電壓等級(jí)的電網(wǎng)反擊雷害分布、電網(wǎng)繞擊雷害分布和電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域用計(jì)算機(jī)計(jì)算出相應(yīng)地理分布圖層，再運(yùn)用地理信息系統(tǒng)獲得電網(wǎng)電子雷害分布圖。其特征在于，根據(jù)電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)，即電網(wǎng)電壓等級(jí)、輸電線路構(gòu)架、地形因素，將能引起輸電線絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)的危險(xiǎn)雷電流幅值范圍值作為判據(jù)，此判據(jù)分為分反擊危險(xiǎn)電流和繞擊危險(xiǎn)電流判據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格中雷電的電流幅值屬性，剔除判據(jù)之外的數(shù)據(jù)，獲得電網(wǎng)反擊雷害分布和電網(wǎng)繞擊雷害分布。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，采用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)有效、自動(dòng)的對(duì)大區(qū)域、大樣本、自動(dòng)監(jiān)測(cè)的雷電資料與電網(wǎng)各種絕緣結(jié)構(gòu)特性相結(jié)合雷電危害分布統(tǒng)計(jì)方法，解決了目前用雷電曰分區(qū)、用地閃密度分布無(wú)法明確確定電網(wǎng)雷害分布的難題。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單、明了，具有很好的操作性和實(shí)用性。圖1、本發(fā)明的原理框2、華北地區(qū)500kV電網(wǎng)2003年2006年反擊電網(wǎng)雷害分布圖圖3、華北地區(qū)500kV電網(wǎng)2003年2006年繞擊電網(wǎng)雷害分布圖圖4、華北地區(qū)2003年2006年500kV電網(wǎng)雷害分布圖。具體實(shí)施方式下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明以雷電定位系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為統(tǒng)計(jì)樣本，使用計(jì)算機(jī)處理程序，將自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入到具有地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GIS)處理功能的計(jì)算機(jī)中，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱GIS)和數(shù)據(jù)庫(kù)為分析平臺(tái)，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)雷電參數(shù)。針對(duì)地面物體的抵御雷擊能力及其特征，設(shè)定物體雷害的典型判據(jù)，再依據(jù)典型判據(jù)，采用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)處理的雷電資料，結(jié)合各電壓等級(jí)電網(wǎng)繞擊特征電流、及擊特征電流，建立危險(xiǎn)電流數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，采用網(wǎng)格法確定所需的數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，對(duì)分析結(jié)果采用雷擊事故記錄進(jìn)行比較、校驗(yàn)和修正。獲得相應(yīng)物體的雷害分布。其采用如下步驟(1)將雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)間、位置、雷電流幅值與極性專題屬性數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)存入數(shù)據(jù)庫(kù)。采用有GIS處理功能的計(jì)算機(jī)，設(shè)定程序?qū)δ繕?biāo)對(duì)象——數(shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分，設(shè)定每個(gè)網(wǎng)格為一個(gè)雷電統(tǒng)計(jì)單元，將雷電數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)與地理上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格進(jìn)行位置比較，將雷電數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)按地理屬性調(diào)入對(duì)應(yīng)網(wǎng)格作為統(tǒng)計(jì)樣本，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格中的雷電數(shù)。(2)依據(jù)電網(wǎng)絕緣裕度設(shè)定繞擊危險(xiǎn)電流范圍值、反擊危險(xiǎn)電流范圍值(判據(jù))。按照該判據(jù)進(jìn)行幅值比較，將各網(wǎng)格中雷電流幅值在繞擊、反擊危險(xiǎn)電流范圍值外的數(shù)據(jù)剔除，由余下的地閃次數(shù)除以相應(yīng)網(wǎng)格面積分別得到電網(wǎng)繞擊雷害分布和電網(wǎng)反擊雷害分布。(3)同時(shí)，將電網(wǎng)歷史雷擊閃絡(luò)事故記錄按發(fā)生時(shí)間、雷擊點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)、閃絡(luò)類型、電壓等級(jí)的專題屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)，建立電網(wǎng)雷擊故障數(shù)據(jù)庫(kù)。將雷擊故障數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)與地理上的對(duì)應(yīng)網(wǎng)格進(jìn)行位置比較，依據(jù)地理信息的經(jīng)緯度坐標(biāo)將繞擊故障點(diǎn)、反擊故障點(diǎn)分別調(diào)入對(duì)應(yīng)的地理網(wǎng)格中，以該網(wǎng)格為中心，對(duì)相連網(wǎng)格進(jìn)行標(biāo)記，獲得電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域；(4)綜合繞擊電網(wǎng)雷害分布、反擊電網(wǎng)雷害分布以及歷史電網(wǎng)雷害分布，獲得電網(wǎng)雷害分布圖。上述數(shù)據(jù)處理可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，也可以在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換處理。從而有效地為本發(fā)明獲得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資源，做到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)資源共享。圖2圖4為本發(fā)明在華北地區(qū)數(shù)字地圖上的具體應(yīng)用。采用計(jì)算機(jī)錄入收集到的、含有地理屬性的華北地區(qū)雷電定位系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)雷擊事故記錄，使用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將華北地區(qū)劃分成一系列大小為0.2。X0.2°的網(wǎng)格。其中1、危險(xiǎn)電流范圍的選取(即判據(jù)的選定)電網(wǎng)雷害的發(fā)生有其特有的特征，受到電網(wǎng)絕緣水平的影響，只有在某些電流幅值段的地閃才能引起雷擊事故，幅值不同的雷電流其危害程度也不同。確定危險(xiǎn)電流范圍是確定電網(wǎng)雷害分布的前提條件，危險(xiǎn)電流的選取是以電網(wǎng)中絕大部分輸電線路的耐雷性能利用現(xiàn)有計(jì)算方法來(lái)確定的。不同電壓等級(jí)電絕緣水平顯著不同，同一電壓等級(jí)電網(wǎng)抗繞擊、反擊性能顯著不同，且從應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，針對(duì)繞擊和反擊雷電防護(hù)措施不同，所以針對(duì)不同電壓等級(jí)提出不同的繞擊危險(xiǎn)電流范圍和反擊危險(xiǎn)電流范圍。同時(shí)對(duì)同一電壓等級(jí)來(lái)說(shuō)，塔型不同、接地電阻不同、保護(hù)角不同時(shí)危險(xiǎn)電流的范圍也不同，危險(xiǎn)電流范圍選取應(yīng)使絕大部分輸電線路的危險(xiǎn)電流都落在所選危險(xiǎn)電流范圍內(nèi)。反擊危險(xiǎn)電流的范圍(起止值)依據(jù)現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》(DL/T620-1997)求解，繞擊耐雷水平仍然依據(jù)該規(guī)程，繞擊最大臨界電流則依據(jù)電氣幾何模型確定。反擊危險(xiǎn)電流的確定(即判據(jù)值的確定)反擊危險(xiǎn)電流范圍的確定采用現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》(DL/T620-1997)推薦的方法，按式(1)計(jì)算，其中各參數(shù)的含義分別為"5。％為絕緣子串50%擊穿電壓，A為導(dǎo)線和避雷線間的耦合系數(shù)，A。為導(dǎo)線和避雷線間的幾何耦合系數(shù)，iS為桿塔分流系數(shù)，"為桿塔沖擊接地電阻，A為橫擔(dān)對(duì)地高度，A為桿塔對(duì)地高度，厶為桿塔電感，A為避雷線平均高度，力。為導(dǎo)線平均高度。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>基于不同塔型、不同接地電阻的輸電線路反擊耐雷水平不同，在同一電壓等級(jí)下，以耐雷水平較低的輸電線路計(jì)算結(jié)果為反擊危險(xiǎn)電流下限，以使絕大部分輸電線路的反擊危險(xiǎn)電流都落在所選反擊危險(xiǎn)電流范圍內(nèi)。對(duì)500kV電網(wǎng)，假定絕緣子采用28片，U腦為2420kV，檔距為450m;臨近桿塔接地電阻為15Q，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表l所示。從計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，工頻電壓對(duì)于耐雷水平的影響是非常大的，考慮工疑電壓的影響(這萆與實(shí)際相符的)情況下，耐雷水平比不考慮工頻電壓時(shí)平均下降了18%因此，對(duì)于500kV輸電線路可以取反擊危險(xiǎn)電流下限值134kA(標(biāo)準(zhǔn)化線路要求滿足15Q)，考慮更普遍的結(jié)果，取125kA。同理，對(duì)220kV輸電線路可以取反擊危險(xiǎn)電流下限值75kA。表l500kV線路反擊耐雷水平的計(jì)算結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)繞擊危險(xiǎn)電流的確定(即判據(jù)的選定)本發(fā)明中對(duì)繞擊危險(xiǎn)電流范圍的確定方法綜合了規(guī)程法、電氣幾何模型法兩種方法，并結(jié)合了運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)繞擊危險(xiǎn)電流的下限值采用現(xiàn)行電力行業(yè)規(guī)程《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》(DL/T620-1997)推薦的方法，由耐雷水平確定，用式(2)計(jì)算。對(duì)繞擊危險(xiǎn)電流的上限用電氣幾何模型法計(jì)算，由輸電線路的參數(shù)確定臨界擊距，再由臨界擊距確定最大繞擊危險(xiǎn)電流。/2=^l(2)100不同塔型、不同保護(hù)角的輸電線路繞擊耐雷水平不同，最大繞擊危險(xiǎn)電流也不同，用上述方法計(jì)算多種桿塔類型(單回、雙回、酒杯塔、貓型塔等)的輸電線路繞擊危險(xiǎn)電流起止值，綜合多個(gè)起止值，再進(jìn)行適當(dāng)放大，以使絕大部分輸電線路的繞擊危險(xiǎn)電流都落在所選范圍內(nèi)。范圍不能取得過(guò)大，否則不能體現(xiàn)該電壓等級(jí)繞擊危險(xiǎn)電流的特征，范圍也不能取得太小，太小會(huì)漏掉很多危險(xiǎn)事件。按照規(guī)程法一般220kV繞擊耐雷水平為14.0kA(對(duì)應(yīng)U腦為1400kV)。對(duì)表2中的兩種典型輸電線路進(jìn)行繞擊臨界電流計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表3所示。對(duì)承德地區(qū)2006年6月份7次220kV電網(wǎng)雷擊跳閘事故進(jìn)行分析，包含4次繞擊事故，繞擊電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。綜合表3、表4，可見(jiàn)應(yīng)用擊距法計(jì)算得到對(duì)于220kV輸電線路發(fā)生繞擊的電流值一般在15-40kA左右。進(jìn)一步對(duì)山西省電網(wǎng)和河北南網(wǎng)雷電繞擊調(diào)查統(tǒng)計(jì)，繞擊電流樣本大小一般也在本研究中的繞擊危險(xiǎn)電流范圍內(nèi)。綜合考慮下將220kV繞擊危險(xiǎn)電流范圍取為[10kA,40kA]。同理，將500kV電網(wǎng)繞擊危險(xiǎn)電流范圍取為[20kA，50kA]。表2兩種典型220kV輸電線路參數(shù)表?xiàng)U.堪類型檔距(m)導(dǎo)線掛線點(diǎn)對(duì)地高度(m)避雷線掛線點(diǎn)對(duì)地商度(m)導(dǎo)線掛線點(diǎn)對(duì)塔中心水平距離(ra〉避雷線掛線點(diǎn)對(duì)爝中心水平距離(m)絕緣子串長(zhǎng)度(m)35830鄰138.52.34SJ230630.541.57.23.82.34表3最大繞擊電流計(jì)算結(jié)果桿塔類型地面傾角擊距公式對(duì)地?fù)艟嘞禂?shù)最大擊距最大繞擊電流sz2r=8.0/065159.2321.75r=10.0/065159.2315.43420°r=8.0/0651108.5455.234/=io.o/o651108.5439.194SJ2(Tr=8.0/065150.97517.270r=lO.O/065150.97512.2532(Tr=8.0/065185.53038.287r=io.o/o65185.53027.166表4220kV線路繞擊電流的計(jì)算情況(實(shí)例)線路故障情況degmkA判斷保護(hù)角地面傾角;S力貞足巨r(nóng)m最大繞擊雷電流Im興河■c相，20.3kA，繞擊17.5830135.4240.073繞擊興河132ttC相，20.2kA，繞擊13.243090.17225.682繞擊袁遵14111A、B相，57.lkA，反擊9.73061.215.81反擊承隆一回89ttA相，24kA,繞擊16.53098.51228.69繞擊營(yíng)周一回29#C相，43.4kA，反擊13.215126.3639.155反擊營(yíng)遵112HC相，199.5kA，反擊15.4691577.2121.153反擊周隆一回51ttC相，26.6kA，繞擊13.243092.86126.64繞擊2、電網(wǎng)雷害分布圖的確定首先應(yīng)確定反擊電網(wǎng)雷害分布圖和繞擊電網(wǎng)雷害分布圖。以確定華北500kV電網(wǎng)雷害分布圖為例說(shuō)明，以上述危險(xiǎn)電流起止值為判據(jù)，統(tǒng)計(jì)0.2°X0.2°網(wǎng)格下各網(wǎng)格的危險(xiǎn)雷電密度值。統(tǒng)計(jì)各網(wǎng)格中幅值范圍在125kA及以上范圍內(nèi)的地閃密度，得到華北500kV電網(wǎng)反擊雷害分布圖，見(jiàn)圖2所示。圖形的顯示采用分區(qū)渲染方式分成四區(qū)，小細(xì)點(diǎn)填充區(qū)域表示該處幅值在125kA及以上的地閃密度值在范圍內(nèi)的地閃密度，得到華北500kV電網(wǎng)繞擊雷害分布圖，見(jiàn)圖3所示。小細(xì)點(diǎn)填充區(qū)域表示該處幅值在[20,50]kA范圍內(nèi)的地閃密度值在kA范圍內(nèi)的地閃密度值在kA范圍內(nèi)的地閃密度值在[1.44,1.85)f7(km2a)范圍內(nèi)，面填充區(qū)域表示該處幅值在[20,50]kA范圍內(nèi)的地閃密度值大于或等于1.85f/(km2a)。其次應(yīng)確定歷史電網(wǎng)雷害分布區(qū)域。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)是對(duì)所有措施和基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證和總結(jié)，是電網(wǎng)與自然相結(jié)合的具體體現(xiàn)，雷害分布在危險(xiǎn)電流分布的基礎(chǔ)上首先應(yīng)考慮的是運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充。以華北地區(qū)2000年2007年四年的雷擊事故記錄為基礎(chǔ)建立具有地理屬性的雷擊故障數(shù)據(jù)庫(kù)。華北地區(qū)20002007年500kV輸電線路共出現(xiàn)雷擊故障43次，其中反擊故障4次，繞擊故障39次。將故障點(diǎn)標(biāo)注在華北地理電子地圖中，找到與其相交的網(wǎng)格，將該網(wǎng)格及其相鄰兩個(gè)網(wǎng)格挑選出來(lái)，形成歷史電網(wǎng)雷害分布區(qū)。最后，綜合反擊電網(wǎng)雷害分布圖、繞擊電網(wǎng)雷害分布圖和歷史電網(wǎng)雷害分布區(qū)域確定電網(wǎng)雷害分布。將歷史電網(wǎng)雷害區(qū)域依據(jù)故障點(diǎn)的性質(zhì)分成反擊故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)域和繞擊故障點(diǎn)對(duì)應(yīng)的區(qū)域，將這兩個(gè)區(qū)域計(jì)別疊加在反擊電網(wǎng)雷害分布圖、繞擊電網(wǎng)雷害分布圖上。對(duì)兩圖中的歷史故障區(qū)域采用與該區(qū)域向上相鄰的屬性進(jìn)行渲染。在綜合繞擊雷害分布圖和反擊雷害分布圖時(shí)，各網(wǎng)格以兩圖中對(duì)應(yīng)位置密度值等級(jí)屬性較高的渲染屬性為基準(zhǔn)進(jìn)行渲染，形成電網(wǎng)雷害分布，如圖4所示。以小細(xì)點(diǎn)渲染區(qū)域發(fā)生繞擊、反擊雷害風(fēng)險(xiǎn)最低，該區(qū)域地閃幅值在繞擊危險(xiǎn)范圍內(nèi)的密度最小，在反擊危險(xiǎn)范圍內(nèi)的密度也最?。灰詧A點(diǎn)渲染區(qū)域發(fā)生繞擊、反擊雷害風(fēng)險(xiǎn)次之；以斜線填充區(qū)域發(fā)生繞擊、反擊雷害風(fēng)險(xiǎn)再次之；以面填充區(qū)域繞擊、反擊雷害風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)最高。9權(quán)利要求1、電網(wǎng)雷害分布確定方法，采用計(jì)算機(jī)對(duì)雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)為分析平臺(tái)，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)雷電參數(shù)，其特征在于，針對(duì)地面物體的抵御雷擊能力及其特征，設(shè)定物體雷害的典型判據(jù)，再依據(jù)典型判據(jù)，采用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)處理雷電資料，獲得相應(yīng)物體的雷害分布；基本步驟如下(1)首先，將雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)間、位置、雷電流幅值與極性、主放電與次序放電的專題屬性數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；采用有地理信息系統(tǒng)處理功能的計(jì)算機(jī)程序?qū)?shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行等面積網(wǎng)格劃分；由計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；并且使雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被賦于雷電專題屬性和地理屬性，自動(dòng)劃分的每個(gè)網(wǎng)格具有與雷電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相同坐標(biāo)系地理屬性；采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)出的雷電參數(shù)關(guān)聯(lián)網(wǎng)格所在地域，設(shè)定每個(gè)網(wǎng)格為一個(gè)雷電統(tǒng)計(jì)單元；將數(shù)據(jù)庫(kù)中的專題數(shù)據(jù)按地理屬性調(diào)入對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)作為統(tǒng)計(jì)樣本，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格出現(xiàn)雷電次數(shù)；(2)根據(jù)電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)，即電網(wǎng)電壓等級(jí)、輸電線路構(gòu)架、地形因素，將能引起輸電線絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)的危險(xiǎn)雷電流幅值范圍值作為判據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格中雷電的電流幅值屬性，剔除判據(jù)之外的數(shù)據(jù)，再將各網(wǎng)格的年雷電次數(shù)除以網(wǎng)格面積，獲得電網(wǎng)雷害分布；(3)將已發(fā)生的輸電線路雷擊閃絡(luò)事件記錄按發(fā)生時(shí)間、位置坐標(biāo)、閃絡(luò)類型、電壓等級(jí)的專題屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)中的雷擊故障數(shù)據(jù)庫(kù)，將雷擊閃絡(luò)事件依次按照其專題屬性調(diào)入其對(duì)應(yīng)電網(wǎng)雷害分布網(wǎng)格，以該網(wǎng)格為中心，對(duì)相連網(wǎng)格進(jìn)行標(biāo)記，獲得電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域；(4)將各電壓等級(jí)的電網(wǎng)反擊雷害分布、電網(wǎng)繞擊雷害分布和電網(wǎng)歷史雷害區(qū)域用計(jì)算機(jī)計(jì)算出相應(yīng)地理分布圖層，再運(yùn)用地理信息系統(tǒng)獲得電網(wǎng)電子雷害分布圖。2、根據(jù)要利要求l所述的電網(wǎng)雷害分布確定方法，其特征在于，根據(jù)電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)，即電網(wǎng)電壓等級(jí)、輸電線路構(gòu)架、地形因素，將能引起輸電線絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)的危險(xiǎn)雷電流幅值范圍值作為判據(jù)，此判據(jù)分為分反擊危險(xiǎn)電流和繞擊危險(xiǎn)電流判據(jù)，統(tǒng)計(jì)每個(gè)網(wǎng)格中雷電的電流幅值屬性，剔除判據(jù)之外的數(shù)據(jù)，獲得電網(wǎng)反擊雷害分布和電網(wǎng)繞擊雷害分布，全文摘要本發(fā)明涉及電網(wǎng)雷害分布確定方法，其采用計(jì)算機(jī)對(duì)雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以地理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)為分析平臺(tái)，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計(jì)雷電參數(shù)，依據(jù)典型判據(jù)用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)雷電資料，獲得相應(yīng)物體的雷害分布；其基本步驟如下首先，將雷電自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)存入數(shù)據(jù)庫(kù)；對(duì)數(shù)字地圖上的選定區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分；對(duì)每個(gè)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；統(tǒng)計(jì)出雷電參數(shù)；根據(jù)電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)，將能引起輸電線絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)的危險(xiǎn)雷電流幅值范圍值作為判據(jù)，統(tǒng)計(jì)雷電的電流幅值屬性，剔除判據(jù)之外的數(shù)據(jù)；將已發(fā)生的輸電線路雷擊閃絡(luò)事件記錄的專題屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)；用計(jì)算機(jī)計(jì)算出相應(yīng)地理分布圖層，獲得電網(wǎng)電子雷害分布圖。優(yōu)點(diǎn)是，方法簡(jiǎn)單明了，具有很好的操作性和實(shí)用性。文檔編號(hào)G06F17/00GK101261616SQ200810047398公開(kāi)日2008年9月10日申請(qǐng)日期2008年4月21日優(yōu)先權(quán)日2008年4月21日發(fā)明者馮萬(wàn)興,劉亞新,勤張,李曉嵐,劍王,王海濤,童雪芳,毅羅,谷山強(qiáng),陳家宏申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院;華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司