基于雷电参数统计的上海电网雷区分布图绘制

科学的电网雷区分布图绘制是提高当前雷电防护措施针对性、实现电网差异化防雷,提高防雷技术经济性和有效性的重要手段。对上海地区2006～2010年地闪密度分布及雷电流幅值概率分布进行了统计,结合500 kV输电线路典型杆塔绝缘水平、多年运行经验以及地形地貌等影响因素特征,基于网格划分法、分辨率为0.01°×0.01°,绘制了由上海电网地闪密度分布图和500 kV电压等级的电网绕击/反击雷害风险分布图组成的上海电网雷区分布图。该电网雷区分布图与500 kV输电线路雷害故障历史记录有着良好的相关性。     

基于雷电定位系统监测数据的云南省雷电参数分析

根据雷电定位监测系统已探测的2005～2007年度云南省地闪雷电基础数据,按照分区、分等级的原则,分析了各行政区域的地闪密度、雷电流幅值累积概率曲线及雷电日统计数据,并对雷电参数在输电线路中的应用进行了探讨。     

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.     

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。     

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。     

基于雷电定位的110kV同塔双回输电线路耐雷性能研究

根据雷电定位系统统计数据,在实际雷电活动分布条件下,通过对同塔双回输电线路的耐雷性能进行分析,以110 kV竹防—竹石同塔双回输电线路为例,对其耐雷性能进行计算,并对引起该线路频繁跳闸的原因进行分析,提出防雷改造建议。     

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。     

改进网格法及其在雷电参数统计中的应用

为改善采用网格法得出雷电参数统计值可信度与空间精度不够高的缺陷而提出了改进网格法,该方法将传统网格法的单一参数(网络面积)扩展到双参数(网络面积和观测范围)。以重庆市某年雷电定位数据为例,比较分析了传统网格法和改进网格法在雷电日、雷电小时、地闪密度3类雷电参数统计时的差异。统计结果表明,采用改进网格法时3类统计值均不会随网格精度的提高而出现显著变化,其可信度及空间精度均高于传统网格法,且所得雷电参数的物理意义更明确。改进网格法可为提高差异化防雷设计提供支持。     

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。     

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。     

南川地区10kV配网线路防雷分析

中国10 kV配电线路绝缘水平低,雷击引起的跳闸事故在配网故障中占据较大比例。根据实际雷电活动特征,分析线路跳闸原因、评估线路防护状况,从而有针对性地指导雷电防护。依托雷电定位系统(LLS)对重庆南川地区1999-2009年间雷电参数进行收集,拟合正负极性雷电流幅值的概率分布公式来分析不同情况下输电线路雷击闪络率。结果表明:该地区地面落雷密度达到0.077 7次/(km2.d),负极性雷占据94.84%,线路直击雷和感应雷的总闪络率均接近基于负极性雷的计算值,但不同极性雷电流的闪络率因各自雷电流幅值概率函数不同而差别较大,线路防雷计算和评估应充分考虑不同极性雷电流的影响。     

区域海拔高度对云地闪电参数分布的影响

为进一步研究雷电参数随海拔高度的分布特征,为雷电防护工程设计和雷击风险评估提供参考,根据湖北省雷电定位系统(lightning location system, LLS)2007年1月至2017年12月监测资料,采用数理统计方法,对不同海拔高度的频次、极性、雷电流幅值和波前陡度等参数进行了统计分析。结果表明:负地闪和总地闪频次随海拔高度增加呈线性减少,海拔2 700 m的地闪频次约是300 m处的1/3,正地闪频次随海拔高度变化大致呈"V"字形,海拔800 m处相对最少。海拔在800～2 700 m时,正地闪比例随海拔高度增加而明显增加,2 700 m处的正地闪比例约是800 m处的3.7倍。负地闪和总地闪中值雷电流幅值随海拔高度变化大致呈"V"字形,海拔1 500 m时,负地闪和总地闪中值雷电流幅值相对最小。海拔1 200～1 700 m的高山,负地闪和总地闪≤20 kA的小雷电流幅值比例较高,是海拔200 m处的2倍以上;海拔1 500 m以上的高山地区,大于100 kA大雷电流幅值平均比例大于低山丘陵和平原地区。正地闪、负地闪和总地闪平均雷电流波前陡度随高度增加呈自然对数减少。上...     

雷电流最大陡度及幅值的频率分布

雷电流参数的测量是进行雷电研究的基础工作，对于研究雷电特性、分析雷害事故、鉴定雷击跳闸事故责任、探讨防雷对策及为绝缘配合设计提供精确的原始数据均具有十分重要的意义。在电力系统防雷保护与雷电特性基础研究工作中，雷电流的最大陡度、幅值具有重要的意义。该文采用记录品质较好的金属磁带作磁卡的磁层，对雷电流幅值、最大陡度进行了实地测量，并对测量数据进行了深入的研究。进而提出中国桂林地区雷电流最大陡度与幅值的频率分布曲线，为电力系统的防雷研究提供了很好的手段和真实的数据。     

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。     

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。     

雷击避雷系统时室内配电线路的分流状况

利用 PSCAD/ EMTDC软件计算分析了雷击建筑物时雷电流在室内配电线路中的分流状况 ,对配电系统不同接地方式、供电方式及模型参数变化的分析的结果有利于合理选择避雷器通流容量等参数     

某山区35kV线路防雷改造措施及仿真分析

对某山区铁路建设用35kV配电线路雷害事故频发情况进行了分析讨论。结合实地调查结果和实验室试验数据找出了线路雷害频发原因,即线路所在地当年雷电异常频繁、线路与变压器绝缘不匹配、变压器低压侧未接避雷器、接地电阻超标。针对线路存在的问题提出了综合性防雷改造措施,设置进线段保护、在变压器的低压侧加装氧化锌避雷器(MOA)、加设钢筋混凝土杆环形接地装置。并通过ATP-EMTP仿真软件验证了改造措施的有效性。     

配电变压器雷击建模及雷电防护

配电变压器(简称配变)作为配网的重要组成部分,绝缘水平低,易遭受雷电过电压的侵害,其安全运行对配电网稳定性及可靠性具有十分重要的意义。采用散射参数测量法,测量配变散射参数并经数据处理获得配变的阻抗幅频特性,经电路拟合构建了适用于雷击情况的配变宽频模型,并经基于模拟退火法的粒子群算法对等效电路参数进行优化,实测结果表明配变实际输出响应与文中宽频模型仿真结果吻合度较高。基于该宽频模型分析了冲击电晕对配变过电压传播的影响以及配变防雷保护措施,结果表明冲击电晕显著减小配变过电压幅值,配变低压侧加装避雷器对其防雷作用明显。     

雷电流监测装置安装位置对测量结果的影响分析

为了了解实际雷电流的波形参数,需在高塔或输电线路等构筑物上对雷电流波形进行监测,但实际测量到的结果是受构筑物影响后的雷电流。笔者主要讨论雷电流监测装置安装位置对于监测结果的影响。在构筑物模型中考虑了雷电流传播过程中的衰减、畸变以及冲击接地电阻等的因素,采用电磁暂态分析程序对不同高度的构筑物进行仿真计算。分析结果表明,构筑物在不同安装位置处得到的雷电流差别很大,顶部监测到的电流受到的影响很小,底部监测到的雷电流受到的影响非常大,雷电流测量设备应当安装在构筑物顶部,这样测量到的雷电流参数比较准确。