青海电网雷电监测数据挖掘与预警分析

采用统计分析、数据挖掘并结合近年大数据分析方法,对2012—2016年5年青海电网雷电监测数据进行分析,分析结果表明:青海电网5年落雷101.8万次,正极性比率平均为7.92%,6—9月份雷电活动密集,各地区雷电活动差异较大,西宁、海东地区地闪密度高,雷电流幅值5年分布规律比较接近,累积概率分布拟合曲线a、b值为28.214 kA和2.297;西宁、海东地区雷电活动与降水量呈现较强的相关性,基于地闪密度和地闪密度图,提出雷电高发区域范围和雷电高发输电线路走廊。     

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。     

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。     

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。     

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。     

±500kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0．370次／km·年,84．2％发生在正极性。利用湖南雷电定位系统数据库,以±500kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20km进行雷电流密度计算是合适的。沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19．5～24．6kA之间。采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500kV江城直流线路跳闸的主要原因。     

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。     

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。     

±500 kV江城线路雷电跳闸原因分析

±500 kV江城线路自投运以来平均年雷击跳闸率为0～370次/km·年,84.2%发生在正极性.利用湖南雷电定位系统数据库,以±500 kV江城线故障杆塔为抽样点,对±500kV江城线线路走廊的雷电活动参数进行了统计和分析,认为按边长为20 km进行雷电流密度计算是合适的.沿线路走廊地闪密度存在较大的差异,但雷电流幅值分布规律没有明显的差异,雷电流幅值中值电流分布在19.5～24.6 kA之间.采用规程法、多波阻抗法、回路法计算表明绕击是±500 kV江城直流线路跳闸的主要原因.     

应用雷电参数统计分析220 kV同塔双回输电线路绕击性能

为全面反映城市主干电网220kV同塔双回输电线路防雷性能差异性,研究多雷地区输电线路的防雷特征,提出了应用雷电定位系统(LLS)长期监测数据统计的雷电参数,对输电线路进行雷电性能分析和研究的方法。以雷电活动强烈的珠海市220kV同塔双回输电线路为例,统计分析1999～2008年共10a的LLS监测数据,利用改进电气几何模型(EGM),结合风险等级评估的方法研究了输电线路绕击雷电性能,并与运行经验进行了对比。分析计算结果表明:高雷暴区线路的地闪密度远大于规程推荐值,所计算得到的绕击跳闸率比采用规程推荐参数计算的要高,与运行经验能很好地符合,采用的计算方法适合雷电活动强烈地区输电线路绕击防雷性能评估。     

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。     

山区送电线路防雷措施探索

1概述商洛位于陕西东南部,地处秦岭山脉,平均海拔600m左右,年降雨量约800mm。商洛地区雷电日较多,6～8月份雷电日(天)平均在70天左右,平均雷电流幅值在24kA左右,平均雷电流幅值变化不显著,平均落雷密度数值较稳定,每雷电日为0.02785个/km2,远高于平原地区(0.015个/km2),呈现频度高、强度不大的规律。该区域输配电线路在夏季雷雨季节经常与由西向东运动的雷云相汇合,极易发生雷击跳闸。通过对330kV罗张、柞金Ⅱ线等线路近年来雷击跳闸情况资料的分析研     

我国中部地貌过渡带的雷电特征

我国中部地貌过渡地区地势复杂,是雷电灾害多发区之一,为了进一步明确该地区雷电的特征,根据卫星的总闪和地面的地闪定位数据资料,通过统计对比,分析讨论了总闪与地闪特征,得到以下主要结论:总闪多年平均分布是西北较少,而东南较多;年总闪数出现极大值的年份恰好是拉尼娜现象强盛年份,或者是弱的厄尔尼诺年;而总闪最小的极小值则出现在ElNio的最强盛年份;地闪的增加往往出现在极易形成不稳定层结的地貌过渡带的核心区域;正负地闪比例与北方有较大差异,而更接近于南方;多数的正负地闪只有一次回击;地面的地闪与卫星的总闪资料在5～9月份都具有较好的一致性。     

再议10kV线路避雷器雷电耐受技术参数的选用

10kV线路避雷器自身运行雷击损坏故障多发,归因为雷电耐受设计参数水平低缺乏充分论证。该文构建了10kV架空线路直击雷过电压瞬态过程计算模型,以冲击大电流幅值耐受超限作为避雷器本体雷击损坏的判据,计算获得线路避雷器故障临界雷电流,采用电气几何模型法统计得到线路避雷器的雷击故障概率,证明了现行技术标准规定的避雷器雷电耐受技术参数能够满足一般雷电强度地区的使用要求。进一步结合我国雷电活动区域分布特征,提出线路避雷器雷电耐受技术参数优化选择建议:用于雷电地闪密度小于4.71次/(km~2·a)的多雷区、中雷区、少雷区的线路,选择8/20μs标称放电电流为5kA、4/10μs大电流冲击为65kA;用于强雷区的线路和雷电地闪密度大于等于4.71次/(km~2·a)的多雷区的重要线路,选择标称放电电流为10kA、大电流冲击为100kA。并建议大电流冲击耐受试验采用整只避雷器本体为试品,促进生产工艺改良,改善线路避雷器产品实际雷电耐受性能与设计指标不匹配问题。     

不同矿藏地区雷电参数分布特征及对比分析

为研究雷电参数与矿藏之间的关系,根据雷电定位系统2013年1月至2022年12月的监测资料,对四川凉山州5个不同矿藏地区（镍矿、铁矿、铜矿、钨矿和锡矿）的地闪频次、雷电流幅值、雷电日等雷电参数分布特征进行了统计分析。结果表明,不同矿藏地区的地闪频次、雷电流幅值、雷电日差异较为明显,在年变化、月变化和日变化中：镍矿地区的地闪频次相较于其余4个矿藏地区最为突出,其余矿藏地区的地闪次数也有明显的差异;不同矿藏地区的雷电流幅值有明显差异,其中钨矿的雷电流平均幅值最大,镍矿的雷电流平均幅值最小;不同矿藏地区的雷电日也有明显的差异,镍矿地区10年的平均雷电日最大,铜矿和钨矿地区次之,铁矿和锡矿地区最小。     

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。     

基于雷电定位数据的广州白云机场10kV配网雷击风险评估

广州白云机场是重要性等级极高的供电负荷,电网雷害威胁大,研究白云机场配电系统的雷击风险,对制定相应的防护策略有重要的参考意义。根据雷电定位系统1999—2008年10 a的定位数据分析白云机场地闪密度和雷电流幅值概率分布规律,参考IEC62305标准建立10 kV配网的雷击风险评估模型,根据模型计算白云机场10 kV配网的雷击风险,所得结果与实际跳闸情况较相符,为白云机场10 kV配电系统的防雷提供重要参考。     

考虑地形地貌影响的云南省落雷孕灾环境敏感性分析

地形地貌特征是影响区域雷电特征的重要因素之一,明确地闪活动与地形地貌的定量关系是评估孕灾环境危险性高低并采取主动防护措施的前提。该文融合利用云南省2010—2019年雷电定位观测数据、30m分辨率数字高程模型数据以及10m分辨率地表覆盖数据,利用数理统计方法分析了海拔高度、坡度、坡向、地形位置指数、地表覆盖类型与地闪密度的统计特性。利用熵权法构建落雷孕灾环境敏感度综合指标,对不同因子的定量化评估得到地形位置指数的影响权重最大,海拔次之,坡度的权重最小。通过地闪密度与敏感度的相关性分析得到两者之间的相关系数为0.473,说明了用落雷孕灾环境敏感度评估区域落雷风险的有效性。     

输电线路走廊雷电流幅值分布统计方法

雷电参数沿线路呈现显著的差异性,单一的雷电流幅值累积概率分布公式不足以准确反映长线路走廊的实际情况。为进一步提高线路耐雷性能分析的精细化程度,提出一种精细化雷电流幅值累积概率分布统计方法。该方法在"网格法"基础上,根据网格雷电地闪次数逐步合并网格形成不同统计区段,分别统计拟合得出各区段内的雷电流幅值累积概率分布公式。研究结果显示以地闪2 000次为阀值划分统计区段较合理。采用分区段的雷电流幅值分布公式和全线路单一的分布公式相比较,两者造成110 kV杆塔反击跳闸率的差异达–0.093~0.181次/(100 km·a),而220 kV和500 kV杆塔的反击跳闸率差异较小;对500 kV杆塔的绕击跳闸率,在地面倾角不足10°时影响可忽略不计,在地面倾角为30°时差异达–13.2%~6.2%。     

利用落雷密度划分重庆雷区的研究

为利用落雷密度划分重庆雷区分布,在统计分析了雷电定位系统5年来收集的重庆地区雷电定位数据后,提出了更能客观、准确反应地区雷电活动强弱的落雷个数/(km2·a)作为划分重庆地区雷电活动强弱的标准。利用重庆电网雷电定位系统运行5年积累的数据,绘制了重庆地区雷区分布电子地图,方便了防雷计算,为研究雷电活动提供了一个新思路,为输电线路进行防雷设计和改造提供了依据。