微地形气候环境下郴州电网雷害活动分布规律分析

以雷电定位系统记录的2012—2016年雷电定位数据为样本,结合郴州地区地理气候特征,分析该地区雷电地闪频次的年变化趋势、月度分布规律、正/负地闪变化规律;根据网格法绘制了2012—2016年的地闪密度分布图和近5年的平均地闪密度分布图,对输电线路雷击故障点分布情况进行相关性分析;拟合了2012—2016年的雷电流幅值概率分布函数,并对前、后汛期的雷电流幅值概率分布曲线的差异进行了对比分析。为郴州电网输电线路防雷计算和防雷措施的制定提供了依据。     

广州地域1999～2008年地闪密度图及雷电参数分析

为掌握高雷区雷电活动规律,以广州地区1999~2008年间雷电定位数据为基础,利用雷电参数统计技术及综合分析平台,结合GIS系统,详细研究了广州地域地闪总数、地闪密度、雷电幅值、雷电幅值概率分布及雷电日等重要雷电参数。研究表明广州地区地闪分布季节性明显,54%~83%的地闪主要集中在夏季;地闪密度空间分布具有较强的规律性,与海拔高度关系密切,相比雷电日更能科学反映实际雷电活动分布和变化特征;正负极性雷电流幅值均有明显的集中性。以广州电网500 kV蓄增甲线为例,分析得到走廊沿线雷电活动与雷击故障具有较强的相关性,对于解决高雷区长期电网防雷难题更有指导意义。     

浙江省地闪密度图的绘制方法及其有效性验证

为绘制、研究浙江省地闪密度分布图,选取浙江省雷电定位系统积累的2004～2006年雷电定位系统监测数据为研究样本,提出了利用海量雷电自动监测数据绘制出高分辨率地闪密度图的方法—网格法;依据网格的地闪密度值采用自然分割法将全省区域划分为5级雷区,最终形成了浙江省1km分辨率5级分色地闪密度图。通过分析浙江省地形情况,得出了地闪密度空间分布与地形季风相关性较强的结论;通过分析2004～2006年浙江电网雷击故障点与各级雷区的位置相关性,得出了故障次数与雷区等级正相关的结论,从而验证了地闪密度图的有效性。     

差异化防雷技术在湖南电网的应用

本文结合湖南雷电定位系统2006—2010年共计299万次地闪记录,研究了典型地区雷电活动特征,综合历史雷击故障数据,确定了湖南电网地闪密度分级标准、雷害风险评估指标体系,并完成了电网地闪密度分布图、雷害风险分布图的绘制。结果表明,雷区分布图与雷击跳闸具有良好的线性相关性,可有效指导电网差异化防雷工作的开展,提高电网运行可靠性。     

1 000 kV特高压交流试验示范工程线路走廊雷电分布特征研究

为给特高压交流试验示范工程防雷设计及今后运行提供参考依据,利用覆盖输电线路的中国电网雷电监测网2002—2005年185万次地闪主放电监测数据,采用网格法将线路走廊以0.2°×0.2°(约20km×20km)等间隔划分网格,从北向南依次编号为0￣28,对这29个"统计段"的雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度g、雷电流幅值概率分布P(I)进行统计分析,得出沿线路走廊雷电活动分布特征,同时分析认为晋东南段(0￣3)的危险雷电流所占比例和地闪密度均最集中,是特高压线路中容易遭受雷击并发生闪络的薄弱线段,在防雷设计和今后运行中应引起足够重视。     

珠江三角洲地区雷电时空分布规律的统计研究

利用广东雷电定位系统监测的2000—2008年雷电定位数据,分析广东省近十年雷电时空分布规律特征。通过绘制的历年平均地闪密度变化趋势图和1 km×1 km大小网格的网格法绘制的历年地闪密度图,分析珠三角地区地闪密度变化特征。另外,超过各电压等级输电线路反击耐雷水平的雷电流对电网影响很大,以典型线路耐雷水平为依据,绘制出超过输电线路反击耐雷水平的雷电地闪分布图,分析电网遭受雷击的危险区段。雷电流幅值对防雷评估和防雷策略的制定具有重要意义,根据统计方法分析了珠江三角洲地区及广东省雷电流幅值分布规律的特征,并绘制了超过造成输电线路耐雷水平的落雷分布图,指导不同经济水平层次城市的线路运行部门加强对雷电密集区和密集时段的运行维护,完善落雷密集区内的输电线路绝缘强度参考标准,并为设计部门提供新的线路防雷设计依据。     

西藏高海拔地区输电线路沿线雷电地闪时空分布特征

为了对西藏电网更加科学、有针对性的开展防雷工作，基于电网广域雷电地闪监测系统数据，分析了西藏220kV及以上电压等级输电线路沿线区域和受雷害影响严重的220 kV“虎墨线”线路走廊区域内的地闪时空分布特征。分析结果表明：输电线路沿线地闪密度分布呈“东西多–中部少”的特征。线路沿线主要有3个地闪密度高值区域，依次是拉萨地区、昌都以东地区和加查地区，而林芝地区地闪密度最低。输电线路沿线每年约95%地闪发生在4—9月，峰值主要出现在6、7月份。地闪活动总体存在先自东向西发展，再向东回退的过程。东部昌都地区闪电活动主要集中在5—9月，西部拉萨地区地闪则集中在6—8月。地闪活动峰值普遍出现在当地时间15—18时，西部拉萨、日喀则地区正地闪峰值滞后于地闪峰值，而东部昌都地区则超前地闪峰值。输电线路附近以单回击地闪为主导，负地闪强度明显表现为东高西低的分布，输电线路附近东西两端负地闪平均电流强度分别约为–40 kA和–20 kA。220 kV“虎墨线”线路建成投运后，西部区段出现较大的地闪活动增幅，地闪密度从B1级(0.8次/(km²·a)≤N_G<2...     

京沪高铁沿线临近区域雷电分布特征

为了指导京沪高铁线路防雷优化设计及运行,满足京沪高铁安全稳定运行需求,利用河北、北京、天津、安徽、江苏、上海、山东电网雷电定位系统2005—2011年地闪主放电数据,绘制了京沪高铁线路沿线临近区域落雷密度分布图。由此分布图可得:从北往南雷电活动逐渐呈现增强的趋势,华北地区地闪密度多4.7次/(km2?a),华东地区各地地闪密度高于华北地区。采用线路走廊网格法,将京沪高铁线路走廊按照10 km×10 km网格从北向南划分为126个统计段,统计得出了沿线各段的地闪密度,找出了全线易受雷击的"易击段",得到苏西南部和中南部区段地闪密度相对最大,为全线重点雷电防护区段。将京沪高铁线路分为华北、山东、华东3段,统计了其雷电流幅值累积概率分布并得出了分布曲线拟合表达式,该曲线呈现对数正态分布。     

浙江省雷电活动的特点及其与地形和气候的关系

通过分析根据雷电定位系统积累数据绘制的2004~ 2007年浙江平均地闪密度图,总结了浙江省雷电活动的特点,发现雷电活动与地形、季节性气候等较为相关。通过比较绘制的浙江平均地闪密度图与雷暴日图,发现了雷电日与地闪密度分布之间的对应关系并不一致,指出根据雷电日推算地闪密度的方法已不够科学,推荐以地闪密度作为分析和判断浙江雷电活动的主要参考数据,并建议进一步开展地闪密度应用导则的研究。     

湖南省电网雷电活动时空分布特征

雷电活动时空分布是防雷工程中重要的基础资料,可以为输电线路选择有效的防雷措施提供参考依据。为此基于湖南省雷电定位系统(LLS)2002～2008年的雷电数据库,通过统计不同时间段和区域内的地闪次数和雷电流幅值,得到了湖南省雷电活动的时空分布特征。同时利用地理信息系统(GIS)和网格法得到了湖南省地闪密度分布图和雷电日分布图。统计结果表明:湖南省雷电活动在不同时间段和区域内的落雷次数和雷电流幅值雷击概率分布差异明显;雷电日分布与地闪密度分布通过多年累积数据分析后发现有较强的相似性,并依此得到了湖南省雷电日推算地闪密度的经验公式。     

河北省南部电网地闪密度分析

概述地闪密度统计分析方法,以雷电定位数据库为基础,采用自然分割法对河北省南部电网雷电数据进行计算分级,得到2003-2010年实际地闪密度分布情况,比较分析实际地闪密度分布情况与常规计算结果的差异,认为防雷设计应以基于雷电定位系统数据统计分析得到的地闪密度分布图为基础。     

青海省雷电参数统计分析

基于雷电参数统计平台,利用青海电网雷电定位系统积累的地闪数据进行空间、时间及电流主题统计分析,为青海电网输电线路防雷性能评估、差异化防雷设计和改造提供了技术支持。     

基于Apriori算法的云南省雷电活动与地表覆盖类型关联性分析

充分了解不同区域的雷电活动特点是有效开展输电线路建设和差异化防雷改造的前提。基于云南省地表覆盖类型数据以及多年雷电活动监测数据,通过统计方法和Apriori算法分析了地表覆盖类型与正闪比、地闪密度、地闪强度、雷电流幅值累积概率分布等雷电活动参数的相关性。结果表明,地表覆盖类型与雷电活动密切相关,中覆盖度草地和裸岩石质地的地闪强度较大。受城市热岛效应的影响,城镇地区的正、负地闪密度相对较高。林地的正闪比例较高,建议关注林地区域输电线路对正极性地闪的防护。     

电网雷电监测数据统计与挖掘分析

电网雷电监测网已积累了大量雷电数据,为研究和获取雷电特征,采用统计分析、数据挖掘并结合近年来大数据分析方法,对2005—2014年10年雷电监测数据进行了分析。分析结果表明:全国10年合计落雷1.28亿次,正极性比率呈现总体上升趋势,平均为7.50%;各区域雷电活动差异较大,总数南方最高,地闪密度华东最高,全国平均地闪密度为1.33次/(km2?a);雷电流幅值10年分布规律比较接近,累积概率分布拟合曲线a、b值为31.33 k A和2.76,与国际上IEEE和CIGRE推荐取值非常接近。对武汉和杭州两城雷电与降水量相关性分析表明:2者高峰期大体一致,月分布除个别年份外呈现中强相关性;两城雷电正极性比率与降水量相关性一致,除个别年份外呈现弱相关性;平均电流与降水量武汉为弱相关性、杭州除个别年份外也为弱相关性。基于雷电监测数据,融入大气电场、卫星云图、气象雷达数据,采用数据挖掘技术预测雷暴团运动趋势实现雷电预警。具体实例表明,预警提前时间为10~30 min,预警平均空间误差为5~15 km,预警有效率达75%~85%。     

海南省雷电分布特征分析

通过统计海南省雷电定位系统2009～2013年的数据,总结出海南省雷电活动的时空分布规律.海南省雷电活动季节差异较为明显,最为活跃的是4～9月.14:00-18:00则是1天24 h中雷电活动最为活跃的时间段.在雷电活动的空间分布上,北部地区较南部地区更为活跃,内陆地区较沿海地区更为活跃,最为活跃的地区是以澄迈县加乐镇为中心的周边区域.雷电流幅值平均为21.6 kA,幅值在0～ 40kA之间,地闪次数占总地闪次数的86.90％.地闪以负极性居多,负极性地闪占总地闪次数的比例在90％以上.在总结海南省雷电活动的时空分布规律的基础上,还分析了雷电活动的分布规律对电网的设计、调度运行等方面的影响,并总结了海南省防雷计算有关的雷电参数,对海南电网防雷工作的开展具有重要意义.     

1000kV线路走廊的雷电参数及易闪线段分析

为配合1000 kV交流特高压试验示范工程线路防雷设计,采用一种全新的统计方法—线路走廊网格法,按0.2°×0.2°网格从北向南划分该工程线路走廊为#0~#28的连续统计段,用山西、河南和湖北电网雷电定位系统2002~2005年地闪主放电资料,统计研究特高压线路沿线走廊的雷电活动特征,得出了沿线走廊每个统计段的雷电参数(雷电日Td、地闪密度Ng、地面落雷密度γ和雷电流幅值累积概率分布)并用新的雷电参数校核特高压线路绕击闪络率计算值,找出其易受雷击并发生闪络的薄弱线段,即“易闪段”,供该示范工程设计和运行参考。     

雷电参数统计方法

我国雷电参数十分匮乏,传统的雷电参数不能全面地反映全国各个区域的雷电活动特征,但电网雷电监测网（CGLDN）长期积累的海量雷电监测数据已成为雷电参数统计的基础资料。为了正确统计基于雷电定位系统测量数据的雷电参数,在介绍和分析了雷电监测资料的基础上,提出了雷电监测资料统计样本库的概念和处理方法;提出了适用于基于现代雷电自动监测资料的雷电日、地闪密度、地面落雷密度、地闪频数的网格统计法;     

雷电参数统计方法

我国雷电参数十分匮乏,传统的雷电参数不能全面地反映全国各个区域的雷电活动特征,但电网雷电监测网(CGLDN)长期积累的海量雷电监测数据已成为雷电参数统计的基础资料。为了正确统计基于雷电定位系统测量数据的雷电参数,在介绍和分析了雷电监测资料的基础上,提出了雷电监测资料统计样本库的概念和处理方法;提出了适用于基于现代雷电自动监测资料的雷电日、地闪密度、地面落雷密度、地闪频数的网格统计法;提出了与传统气象资料的比对研究的方法和条件,推荐了适用于雷电流幅值分布的数学表达式。建立一个科学、规范的分析和统计方法,对我国已经展开的大规模雷电参数及其分布的统计研究具有重要意义。     

±800kV宾金线浙江段线路走廊雷电活动参数分析

为掌握±800kV宾金线浙江段线路走廊的雷电活动参数以作为线路防雷计算等工作的基础,利用雷电监测系统,对其进行网格划分,并对2010~2016年雷电参数进行了统计分析。结果表明,±800kV宾金线浙江段线路走廊靠近浙赣边界和金华换流站两段的雷电日数、地闪密度较大,属于雷电活跃区域;雷电流幅值累积概率分布可用IEEE推荐公式取得良好的拟合效果;沿线正地闪的主放电回击次数小于负地闪的主放电回击次数;不同年份雷电日、地闪密度差异较大,正地闪比例、雷击主放电回击次数均值保持稳定。     

浙江省雷电时空分布特征及影响因素分析

根据浙江省建站始到2011年70个地面观测站的雷暴日资料、浙江省电力部门闪电定位系统的2005—2011年地闪数据和电网雷害资料,分析研究了浙江省雷电的时空分布特征及影响因素。研究结果表明:浙江省雷电主要集中在3—9月,多发生在15—16时段。全省雷暴日分布呈现山区比平原地区多,内陆比沿海多的特点。地闪密度呈现明显的地域性差异,地闪高密度区表现为两大片、若干点的分布。负闪占总地闪的百分率为94.91%。正、负闪电强度主要集中在0~50 kA。地闪高密度区的分布,与气候、地形、地貌、地面大型水体和城市热岛效应有着密切关系。