雷电定位系统测量的雷电流幅值分布特征

为满足防雷工程技术对雷电定位系统所测大量雷电流参数的应用需求,在IEEE工作组和国内电力行业规程中采用的雷电流幅值概率分布特性的基础上,通过统计我国典型雷电定位系统监测数据研究了雷电流幅值分布特征。结果表明:采用IEEE推荐的表达形式回归雷电定位系统测量的雷电流幅值累积概率曲线拟合性最好,其结果与IEEE推荐雷电流幅值分布特征符合,与我国当前规程中推荐的曲线有交叉,小幅值部分累积概率值高出规程值20%,大幅值部分累积概率值略小,与高压架空输电线实际雷击绕击跳闸率比设计值偏高相符合。     

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。     

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。     

湖北电网雷电流幅值概率分布特性分析

利用2005—2012年湖北电网雷电定位系统监测的雷电流幅值数据,基于Matlab中最小二乘法原理,对IEEE推荐的雷电流幅值累积概率公式和国内规程推荐的相关公式进行拟合分析,结果表明前者拟合曲线更接近实际曲线。通过分析IEEE推荐的概率曲线与实际概率曲线之间的相对误差绝对值可知,负闪雷电流幅值小于79 kA或正闪雷电流幅值小于148 kA时,相对误差绝对值不超过10%,随着雷电流的增大,相对误差也越来越大。最后给出了雷电流幅值概率修正公式。     

不同地形地貌的雷电流幅值概率分布对输电线路雷击跳闸的影响

为了分析不同地形地貌条件下的雷电流幅值概率分布特征,首先以1999—2008年的雷电定位数据为样本,统计分析了广州市平原和山区的雷电流幅值概率分布特性和差异及其原因,然后根据平原和山区不同的雷电流幅值概率分布计算了不同电压等级下典型杆塔输电线路的绕击和反击危险电流概率。研究结果表明,造成广州市平原雷电流幅值比山区大的主要原因是土壤电阻率和海拔因素。此外,雷电定位系统测量雷电流幅值的办法存在一定误差,对研究结果会产生一定的影响。     

磁带式雷电流记录仪的研制

介绍所研制的磁带式雷电流记录仪的基本原理和结构特点。该磁带式雷电流记录仪采用单片机检测技术,其雷电流幅值的测量精度比传统磁钢棒法的测量精度高一个数量级。     

重庆地区雷电流幅值变化特征分析

雷电流幅值及其特性是雷电科学研究的重要基础数据。为此利用闪电定位系统监测到的重庆区域内地闪资料(1999～2008年),统计分析了重庆地区1999～2003年、2003～2008年正闪和负闪雷电流幅值的时间变化和空间分布变化特征。结果表明:正(负)闪雷电流幅值在2003～2008年明显高于1999～2003年,其中秋季增幅最大,冬季相对比例增加最大;相对于1999～2003年,春季和夏季雷电流幅值在东部地区减少,西部增加显著;秋季各地区都呈现一致增加趋势(仅渝中区正闪略有减少);冬季在位于重庆市主城区及其偏东区域,1999～2003年未发生闪电,而2003～2008年闪电明显增加,东部地区正闪呈现增加趋势,负闪呈现减少趋势。在此基础上,获得了1999～2003年和2003～2008年雷电流幅值的累积概率分布方程,客观反映了重庆地区雷电流幅值变化规律。     

利用雷电参数划分深圳雷区分布

根据雷电定位系统记录的深圳地区近8年来雷电活动数据,对深圳地区1999-2007年的雷电活动日、地闪密度、雷电流幅值等雷电参数进行统计分析,得到各典型雷电参数的分布特征,并绘制了深圳地区雷区分布电子地图.通过与深圳电网110～500 kV输电线路多年运行结果进行比较,所绘制的雷区分布图同深圳电网输电线路雷击故障跳闸实际运行经验基本吻合,可用于指导深圳地区新建输电线路防雷设计及已运行线路的防雷改造.     

海拔高度对云南某地雷电参数的影响

针对云南省某地雷电定位系统所统计的地面落雷信息缺乏海拔高度属性,无法分析海拔高度对雷电参数影响的情况,结合雷电定位系统和Global Mapper分析软件,分析了该地区雷电流参数与海拔高度的关系。利用先进星载热发射和反射辐射仪全球数字高程模型(ASTER GDEM)获取了地面落雷点的海拔高度属性,分析了地面落雷点的雷电流幅值、雷电回击次数、地闪密度、正极性雷在总落雷次数中所占比例等因素随海拔高度的变化关系,得出了该地区雷电参数随海拔高度变化的规律,为该地区电网设计和防雷改造提供了参考。     

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。     

重庆电网输电线路防雷计算中参数的选取

为搞好重庆电网线路耐雷水平评估,针对现有规程中对地面落雷密度选取的建议和重庆地区的实际情况,提出了按照国际大电网会议推荐的公式和50个雷电日计算地面落雷密度。根据雷电定位系统在重庆地区2003~2005年所测数据统计得到了重庆地区雷电流幅值的概率分布公式;采用新的雷电参数计算了重庆电网的雷击跳闸率。通过与线路实际运行数据的比较对重庆地区雷电参数的选取提出了建议,为输电线路防雷计算中参数的选取提供了新的思路。     

湖北电网雷电定位系统数据初步分析

文章主要从电网防雷重点关心的落雷密度及雷电流幅值概率分布两方面进行初步分析,结果表明,湖北省近十年的年均落雷密度与雷暴日之间的关系符合IEC推荐的公式,幅值概率分布符合Anderson经验公式。     

220 kV新杭线Ⅰ回路27年雷电流幅值实测结果的技术分析

根据220 kV新杭线Ⅰ回路全线1962—1988年实测得到的716次雷击记录,分析了该线雷击闪络原因,求得了绕击率和雷击跳闸率;并根据雷击跳闸率的变化和雷电流在杆塔中的分流情况,说明改进防雷措施。根据全线雷击点位置的统计确定了多雷区和易击点,为该线有重点、有选择性地加强防雷措施提供了实测依据。此外,还对这些实测数据进行分类统计,得到了该线雷电流幅值累积概率分布等雷电自然参数。     

闪电定位仪观测结果的修订分析

对江苏省电力部门和江苏省气象部门的两种不同闪电定位系统记录的地闪资料统计分析,发现电力部门的闪电观测记录明显比气象部门的多,而二者变化趋势基本一致,介绍了经采用剔除不可靠观测记录以及用回击、电流处理方法修正处理后的两套系统探测数据的对比分析发现,电力部门和气象部门的闪电记录相差很小,有关南京地区的闪电月分布、日分布、闪电密度空间分布大抵相符,表明这种对观测结果进行修正的方法是有效的,有利于双方资料的共享与互补。     

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。     

基于地理信息的配网感应雷闪络风险评估

感应雷过电压是10kV配网跳闸和停运的主要原因。为评估其风险,首先,建立了感应雷过电压的电磁暂态仿真模型,分析了雷击距离、雷电流幅值、土壤电阻率对过电压幅值的影响,据此提出一种感应雷过电压幅值简化计算方法;然后,根据输配电线路杆塔坐标、土壤电阻率和雷电流幅值概率密度,建立配网杆塔闪络概率计算模型,最后,结合地闪密度构建感应雷闪络风险评估模型。     

Lightning occurrence characteristics in Japan for 17 years: observation results with lightning location systems of electric power utilities from 1992 to 2008

We summarize the lightning data for 17 years from 1992 to 2008 obtained with lightning location systems of nine electric power utilities in Japan and analyze them. The observed annual number of lightning flashes of which the current is more than 10 kA is 400 000–800 000 and the 50% value of the cumulative distribution of lightning peak currents is about 23 kA in recent times. The variation of lightning occurrence characteristics by areas, seasons, and so on, is clarified. Comparison of the obtained data with those obtained by another lightning location system is also made. The relationship between lightning occurrence and climate is discussed. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Lightning occurrence data observed with lightning location systems of electric power companies in Japan: 2009–2013

Nine electric power companies in Japan have been collecting lightning data with lightning location systems. Five years of the lightning data (2009–2013) are summarized and analyzed in this paper. The recent annual number of lightning flashes of which the current is more than 10 kA in Japan is around 1 million. The variations of lightning occurrence characteristics by areas, seasons, and so on, are clarified. Meteorological conditions that may affect lightning occurrence are also discussed. Furthermore, we show that there is a clear correlation between the number of lightning strikes and the outage rate of transmission lines. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.