基于雷电监测数据的超高压交流输电线路耐雷性能评估

论文摘要

随着输电线路电压等级的提高,杆塔高度、线路走廊的宽度也相应增加,线路遭受雷击的可能性更大。广东省是雷电活动高发区,雷击故障是影响该地区电力系统安全稳定运行的主要因素之一。为了减小雷击事故造成的损失,有必要研究特定地区的雷电活动规律,准确评估超高压交流输电线路的耐雷性能。本文结合广东省雷电定位系统的海量监测数据,对广东省、超高压交流输电线路所经区域及线路走廊内的雷电参数进行了统计分析,并提出了用雷击易闪度来衡量超高压交流输电线路雷电薄弱环节的评估模型。本文的主要工作包括以下四个方面：1)借助Matlab研究了广东省及500kV能博线所经区域内雷电活动的时空变化规律,实现了雷电活动在Google Earth地形图上的空间显示；总结了雷电流幅值的累积概率分布,研究了雷暴日与地闪密度之间的关系。研究发现,非零雷暴日主要受负雷暴日的影响,沿海地区的雷暴日较大。2)研究了500kV能博线走廊内影响耐雷性能评估的雷电参数,实现了线路走廊内落雷分布在Google Earth地形图上的直观显示,总结了线路等效受雷宽度内雷电流幅值的累积概率分布。探讨了输电线路的区段划分方法,计算了不同分段方法下杆塔对应区段的落雷分布。3)提出了针对线路不同区段的雷击频度、反/绕击概率、雷电易反/绕击度、反/绕击易闪度、雷电易击度等指标,以各区段的雷击易闪度作为衡量线路雷电薄弱环节的量化指标,建立了评估输电线路耐雷性能的数学模型,研究了线路区段划分方法对耐雷性能评估的影响。500kV能博线各杆塔对应区段的雷击易闪度与线路实际雷击跳闸情况的比较结果验证了该评估模型的实用性及可靠性,为有针对性地对已建线路进行防雷改造提供指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 雷击仿真模型
• 1.2.2 雷电监测与参数统计
• 1.2.3 耐雷性能评估
• 1.3 本课题主要内容
• 第2章 广东省雷电活动规律
• 2.1 雷暴日
• 2.2 落雷次数
• 2.2.1 月份分布
• 2.2.2 季度分布
• 2.3 地闪密度
• 2.3.1 空间分布
• 2.3.2 地闪密度与雷暴日的关系
• 2.4 雷电流幅值概率分布
• 2.4.1 季度分布
• 2.4.2 年度分布
• 第3章 超高压线路雷电参数
• 3.1 超高压线路概况
• 3.2 线路区域雷电参数
• 3.2.1 落雷次数
• 3.2.2 地闪密度
• 3.2.3 雷暴日
• 3.3 线路走廊雷电参数
• 3.3.1 等效受雷宽度内落雷分布
• 3.3.2 雷电流幅值概率分布
• 第4章 超高压线路耐雷性能
• 4.1 雷击频度
• 4.1.1 线路分段
• 4.1.2 杆塔区段落雷分布
• 4.1.3 雷击频度计算
• 4.2 电气几何模型
• 4.3 耐雷水平计算
• 4.3.1 反击耐雷水平
• 4.3.2 绕击耐雷水平
• 4.4 耐雷性能评估模型
• 4.4.1 反击易闪度
• 4.4.2 绕击易闪度
• 4.4.3 雷击易闪度
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果