雷电定位系统监测雷电日与人工记录雷电日的比较

为了更好地应用雷电定位系统(lightning location system,LLS)监测雷电参数,对雷电定位系统监测数据与人工雷电日进行了对比分析。利用圆面积法,以气象观测站为中心,分别取半径r=5,6,7,8km的圆区域,统计分析雷电定位系统在该面积区域的雷电日,并与广东省气象局地面观测站人工监测的雷电日进行对比统计,对比分析了人工雷电日与雷电定位数据的差异性,找出了2者的相关性。统计分析表明,雷电定位系统监测的雷电日,在不同的面积区域相差很大,在r=7km圆区域的雷电日数据能较好地接近人工雷电日,尤其是在多年统计中,接近程度更高;利用r=7km圆区域的LLS雷电日得出雷电日Td与地闪密度Ng的经验公式为Ng=0.004Td1.802。     

日本雷电定位系统现状及相关研究进展述评EI北大核心CSCD

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。     

采用变异系数和Allan因子的雷电时间丛集性特征分析

雷电时间规律的分析对输电线路的防雷设计、改造和雷电预警等均有重要意义。为此,利用雷电定位系统累计的大量雷电数据,对雷电发生的时间丛集性（clustering）特征进行了研究,并以中国某城市2008--2009年雷电数据为例,基于变异系数法证实了雷电发生时间上的聚类现象,进一步使用Allan因子对这种聚类现象发生的时间尺度进行了研究,发现雷电事件在约300S的时间尺度开始出现丛集性现象,300～10^6.5 S（约为统计时间长度的1／10）时间尺度范围内其Allan因子在双对数图上存在2段明显不同的线性区域—～即2段分形指数不同的分形自相似区域,2段区域分形指数分别为1．6373（2008年）、l.6461（2009年）和0．5297（2008年）、0．3724（2009年）,最后对这2段区域的交叉点（crossover）物理意义进行了解释。     

输电线路雷电防护技术研究(一):雷电参数

充分了解输电线路的实际雷电特性是线路防雷的基础。为此,在全面分析目前国内外现有的雷电参数获取方法的基础上,分析了与输电线路防雷分析、设计紧密相关的雷电日、地面落雷密度、雷电流幅值及雷电流波形等雷电参数的研究现状及存在的问题。作者开发的雷电流波形监测装置已在山东泰安输电线路安装,并已成功捕捉到了我国第1个与CIGRE推荐波形相似的雷电流波形。分析表明:雷电活动具有明显的地域性,目前我国雷电防护方面需要开展的工作是应充分利用雷电定位系统监测数据,统计分析得到不同区域的年雷电日、地面落雷密度及雷电流幅值分布,另外应在不同地区、不同电压等级的典型输电线路易击杆塔上安装一定数量的雷电流波形监测装置,监测积累我国的实际雷电流波形及幅值特性,同时实现对雷电定位系统雷电流幅值监测的标定和校核,使我国电力系统的雷电防护做到有的放矢。     

中国西南及其周边地区雷电活动的特征分析

为了进一步了解中国西南及其周边地区雷电的活动特征,利用搭载于卫星上的光学瞬变探测器(OTD)和闪电成像传感器(LIS)所取得的资料,通过不同尺度的时空分析,得到以下主要结果:由于西南及其周边地区气候、地形及下垫面性质差异较大,使得这一地区雷电的空间分布极不均匀,其中在青藏高原南侧分布得最多,其次是在青藏高原东部及东南部边缘和在四川盆地及邻近的城市群内也是雷电的多发区;雷电的年平均日变化特征在这些地区基本一致,但雷电数峰值出现的时段随纬度减小有逐渐后延的趋势;雷电主要发生于春夏季节,雷电的年际变化基本上为准3a的周期,且受ElNi灳o和LaNi灳a等气候异常事件的影响较大;雷电涛动响应指数(SOFI)可以较好地指示雷电的异常变化。ElNi灳o年雷电数距平在北纬31°以北、东经106°以西为负距平区域,其它的则为正距平区域;而LaNi灳a年雷电数距平特征则恰好与ElNi灳o年的相反。研究表明,OTD和LIS资料对于区域雷电气候分析有着重要的作用。     

雷电回击DU模型等效电路仿真

从雷电对系统产生影响的实际出发,研究了国际上较通用的雷电回击模型,将其归纳为两大类,指出了雷电回击模型的共性特点及建立理想雷击模型的基本要求。以DU模型（由Deindorfer和Uman在1990年提出的一种雷电回击模型）为基础,建立雷电通道的等效电路,在PSCAD／EMTDC上进行仿真运行,重构了雷电回击电流波形曲线,将仿真得到的对地雷电流波形与原始实测电流波形特征参数比较,证明了该等效电路用于雷电研究的有效性。     

惠州地区雷电参数统计分析

雷电定位系统在输电线路雷击故障查询中得到了广泛地应用,是研究雷电的先进手段。根据广东省雷电定位系统1999-2007年间积累的数据,利用ArcGIS软件,从整个广东省的雷电数据中筛选出惠州地区的数据,对该地区落雷次数、雷暴日、雷电流幅值等雷电参数进行统计分析,分析雷电参数随时间变化以及各行政区域之间的差异,建议提高惠州地区防雷设计标准,加强现有线路的防雷改造。     

南方电网雷电定位系统及其应用

雷击是影响南方电网运行的重要因素,雷电定位系统是研究雷电规律和指导电网输变电设备防雷的有效手段。介绍了南方电网雷电定位系统的联网必要性、整体结构、站址优化、应用系统、及其在输电线路雷击故障点巡查、输变电设备故障原因分析、雷电活动规律研究等方面的应用情况。南方电网雷电定位系统实现了南方五省区雷电探测数据联网及共享,开发了服务于全网的雷电定位信息WEB应用系统和雷电参数统计分析专家系统,依据全网探测站布点情况、雷电探测精度要求,进行了全网探测站布点优化,广东、广西、云南三省省内雷电定位精度优于1km的覆盖率分别提升了149%、16%、103%。系统自投运以来,在南方电网区域内积累了海量雷电活动数据,可有效指导输变电设备雷击故障分析、南方电网雷电活动规律研究及输电线路差异化防雷。     

雷击建筑物时的雷电流分布研究

建立了雷电流、雷电防护系统、配电变压器等配电网络的模型，利用国际通用的电磁暂态分析程序EMTP研究了TT系统（一种典型的低压与电系统）在遭受雷击时，雷电流在TT系统中的分布。并研究了单相和三相供电、不同波形的雷电流、传输线的线路阻抗对雷电流分布的影响。     

基于先导发展法的特高压直流输电线路绕击特性分析

雷电绕击是影响高压输电线路安全稳定运行的关键因素之一,特高压直流线路对雷电防护的需求与常规线路相比更加迫切。为此介绍了基于先导发展法的特高压直流线路雷电绕击跳闸率分析方法;利用该方法针对±800 kV特高压直流线路绕击特性开展仿真研究,分析了绕击跳闸率随绝缘水平、保护角的变化规律,研究了典型地形条件下雷电绕击路径和绕击电流的分布特性,分析了山坡、山脊和跨谷地形条件下线路的绕击跳闸率,研究了线路极性对跳闸率的影响。研究表明,减小保护角可明显降低绕击跳闸率,在山坡地形条件下,外侧导线由于受屏蔽减弱更易受到雷击,雷电先导可从近似水平的方向击中导线;跨谷深度增加时,由于地面屏蔽作用减小,雷击跳闸率明显提高;理论分析和运行经验都表明,直流线路正极导线遭受雷击的概率远高于负极,线路位于山脊时雷电绕击基本发生在正极导线侧。     

现代建筑防雷体系探讨

为了避免雷电给人们生命财产造成极大损失,对现代建筑防雷体系进行了深入的探讨研究。介绍了现代防雷技术的特点、防雷分区、现代防雷体系组成、防雷技术水平等。最后指出,要将现代的被动式防雷技术措施变成主动,在高空区域消灭雷害之源。     

关于提前放电避雷针性能的分析和探讨

针对国内防雷产品市场上销售的各式各样的提前放电(early streamer emission,ESE)避雷针存在的问题,从避雷针防雷原理、避雷针保护范围的计算方法、理论依据和实践检验等方面对ESE避雷针的性能进行分析,结果表明ESE避雷针并没有保护半径大、优先引雷等优越性。     

高层建筑物的天面电气设备防雷保护

根据现场情况,介绍了高层建筑物天面电气设备的直击雷防护设计、电涌保护装置参数的确定及电涌保护器的安装位置,为建筑物内配电系统的防雷设计提供借鉴。     

太阳能产品与雷电安全防护

介绍了我国太阳能产业的应用现状。介绍了太阳能热水系统和太阳能光伏发电系统的结构,对其雷击原因作了简单分析,提出了有效的雷电防护措施。指出太阳能产品具备良好的防雷系统,才能使太阳能产业稳定发展。     

防雷竣工检测步骤中的常见问题

结合防雷装置检测的实践,阐述了雷电灾害防护装置的竣工检测步骤。根据相关标准和工作经验,对竣工检测中一些常见问题作了总结,并提出了相应的解决建议,为雷电灾害防护及检测工作者提供参考。     

特快速瞬态过电压和雷电冲击作用下特高压GIS绝缘特性

随着电压等级的提高,气体绝缘开关设备(GIS)的额定雷电冲击(LI)耐受电压和特快速瞬态过电压(VF-TO)水平的差异越来越小,由VFTO引起的绝缘事故也日益严重。为研究特高压GIS在VFTO下的绝缘耐受水平,设计了VFTO模拟产生装置,研究了不同气压下SF6棒-板和球-板间隙在VFTO和雷电冲击下的绝缘特性。实验结果表明:稍不均匀电场间隙在VFTO下的击穿电压高于雷电波;对于高气压下棒-板间隙,负极性VFTO下的击穿电压和伏-秒特性曲线位于雷电波之下;雷电冲击下棒-板间隙极性效应在一定的气压下会出现反转现象。分析表明:在不同冲击波前和振荡波尾的VFTO和雷电波作用下SF6气体间隙击穿特性的差异与放电过程中空间电荷行为的差异有关。     

三峡近区电网防雷综合治理研究及效果评估

为根治三峡近区电网近年来雷击跳闸频繁的问题,在分析三峡近区输电线路雷击故障特点及原因后,评估主要防雷措施的技术特点,结合三峡近区15条输电线路运行状况、地理环境和雷电活动的差异性规律,研究制定了有针对性的差异化防雷综合治理方案并进行效果评估和跟踪考察.统计数据表明,防雷综合治理取得了显著的效果.     

电气控制设备的防雷保护

介绍了雷电波对建筑物和电气设备入侵的途径,对电气控制设备的危害及各种设备应采取韵防雷措施作了阐述。以具体案例分析了电气设备发生故障的情况以及引起故障的原因。     

防雷灭弧间隙的GPS装置的研究

为迅速定位被雷击到的杆塔,迅速检修杆塔,对安装于灭弧防雷间隙装置的GPS装置进行了研究。阐述了系统的结构,远程测控终端的防电磁波工作,确定了远程测控终端供电方式。     

中国电网雷电定位系统与雷电监测网

雷电定位系统是近20年来在雷电工程技术领域应用最广泛的雷电监测技术手段。在雷电定位技术及其系统自主研发以及雷电监测网的建设上,中国属起步早、持续性好、已建的监测覆盖区域大、积累监测资料长的雷电监测大国,我国电力系统率先并持续开展了雷电监测,并建有覆盖国土面积大部分的全国雷电监测网。为了总结其经验,全面介绍了我国电网雷电定位系统和雷电监测网的发展概况和现状;详细阐述了我国电网雷电监测技术、水平以及雷电监测网。从雷击故障点快速定位、雷击事故鉴别、雷电参数统计、防雷水平评估和雷电预警5个方面论述了雷电监测网在我国电网中发挥的重要作用,并对今后雷电定位系统和雷电监测网的发展提出了展望。