一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统，其特征在于评估系统包括被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔、无线通讯模块、中央数据处理器、基准波冲击发生器、太阳能电池组、回波采集器、基准波冲击输出触点、上位机。基于电能畸变的杆塔与接地装置复杂地形的散流阻抗能性评估步骤为：中央数据处理器控制基准波冲击发生器通过基准波冲击输出触点向杆塔发出基准冲击电压波形，并扫描回波采集器的回馈波形，中央数据处理器结合回馈波形计算出散流阻抗能性评判因子。对评测因子进行评估得到散流阻抗能性。本发明能有效评估复杂地形下的散流阻抗能性，从而实现对于电能畸变的杆塔与接地装置的工程改良与安全测评。
1.一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统，其特征在于，第一步：建立基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估平台，该评估平台包括散流阻抗匹配能性评估装置(1)、被测杆塔(2)、被测塔下接地装置(3)、塔下山体(4)、旁侧杆塔(5)、无线通讯模块(6)、中央数据处理器(7)、基准波冲击发生器(8)、太阳能电池组(9)、回波采集器(10)、基准波冲击输出触点(11)、上位机(12)；
所述被测杆塔(2)、被测塔下接地装置(3)、塔下山体(4)、旁侧杆塔(5)正常连接；
所述无线通讯模块(6)与上位机(12)进行云端通讯，报告评估结果；
所述中央数据处理器(7)结合回波采集器(10)回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子，上报上位机(12)；
所述基准波冲击发生器(8)外连基准波冲击输出触点(11)，向被测杆塔(2)塔顶输出冲击电压基准波；
所述太阳能电池组(9)外设太阳能电池板为设备续航供电；
第二步：上位机(12)向云端发送评估申请，开始复杂地形的散流阻抗匹配能性评估；
第三步：中央数据处理器(7)收到申请，由基准波冲击发生器(8)通过基准波冲击输出触点(11)向杆塔发出基准冲击电压波形，并扫描回波采集器(10)的回馈波形；
第四步：中央数据处理器(7)结合回波采集器(10)回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子Ω：
Ω为散流阻抗匹配能性评判因子，r1为塔顶半径，r2为塔中半径，r3为塔基半径，h1为塔基到中点的高度，h2为中点到塔顶的高度，H为杆塔高度，Ui为基准波冲击发生器的注入电压，Uo为霍尔电压传感器测到的回馈波形峰值，为山体延长线交角；
第五步：对散流阻抗匹配能性评判因子反映的该地形下散流阻抗匹配能性进行评定，Ω在区间(0,+∞)内，值越小说明该输电线路配置下散流阻抗匹配能性越强，越大则说明能性越差，若Ω在区间(0,1]内则说明该散流阻抗匹配能性合标，若Ω在区间(1,+∞)内则说明该散流阻抗匹配能性不合标。
一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统
技术领域
[0001] 本发明是一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统，其主要应用在雷电防护领域中。
背景技术
[0002] 目前，电网的发展十分迅速，供配电网协调运行已经形成了庞大的电力系统。由于输电线路经过的复杂的地形以及恶劣的天气，雷击跳闸造成的故障占总输电线路故障的
60％，其成为了输电线路的主要故障类型，一般输电线路的防雷措施是通过杆塔、接地装置
及周边土壤对雷电流进行散流泄放，防止输电杆塔塔顶电压过高引发闪络使雷电流击中输
电线。然而在复杂的山区地形，输电线路的散流路径相较平地较为狭窄，导致输电线路的散
流阻抗相较平坦地形下的散流阻抗有较大区别，这使得原本的输电线路杆塔、接地装置的
散流阻抗设计不再适用，雷击跳闸事故频发。因此，为了保证复杂地形输电线路的安全运
营，对于复杂地形的杆塔与接地装置散流阻抗匹配能性的评估十分重要。
[0003] 由于杆塔的设计需考虑力学性质与电学性质，其阻抗往往与电学的理想阻抗存在差异，接地装置因腐蚀等因素其阻抗多变，当杆塔与接地装置阻抗不够匹配时，电流通过杆
塔与接地装置衔接处时其能量会发生畸变，畸变的能量会折返回杆塔塔顶造成闪络故障，
传统的输电线路散流阻抗测量设备成本昂贵，步骤繁杂，人力要求较高，为了实现杆塔与接
地装置散流阻抗匹配能性的实时精准评测，可将阻抗不匹配时其产生的电能畸变波形采集
起来，用于分析杆塔与接地装置的阻抗匹配能性是否达标，由此对复杂地形的输电线路铺
设与杆塔、接地装置的设计提供主要的工程参考，实现输电线路的安全运维。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了提供一种基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估系统以及评测方法。
[0005] 实现本发明目的的技术方案如下，包含以下几个步骤：
[0006] 第一步：建立基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估平台，该评估平台包括散流阻抗匹配能性评估装置、被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔、无线
通讯模块、中央数据处理器、基准波冲击发生器、太阳能电池组、回波采集器、基准波冲击输
出触点、上位机；
[0007] 所述被测杆塔、被测塔下接地装置、塔下山体、旁侧杆塔正常连接；
[0008] 所述无线通讯模块与上位机进行云端通讯，报告评估结果；
[0009] 所述中央数据处理器结合回波采集器回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子，上报上位机；
[0010] 所述基准波冲击发生器外连基准波冲击输出触点，向被测杆塔塔顶输出冲击电压基准波；
[0011] 所述太阳能电池组外设太阳能电池板为设备续航供电；
[0012] 第二步：上位机向云端发送评估申请，开始复杂地形的散流阻抗匹配能性评估；
[0013] 第三步：中央数据处理器收到申请，由基准波冲击发生器通过基准波冲击输出触点向杆塔发出基准冲击电压波形，并扫描回波采集器的回馈波形；
[0014] 第四步：中央数据处理器结合回波采集器回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子Ω：
[0015]
[0016] Ω为散流阻抗匹配能性评判因子，r1为塔顶半径，r2为塔中半径，r3为塔基半径，h1为塔基到中点的高度，h2为中点到塔顶的高度，H为杆塔高度，Ui为基准波冲击发生器的注入
电压，Uo为霍尔电压传感器测到的回馈波形峰值，为山体延长线交角；
[0017] 第五步：对散流阻抗匹配能性评判因子反映的该地形下散流阻抗匹配能性进行评定，Ω在区间(0,+∞)内，值越小说明该输电线路配置下散流阻抗匹配能性越强，越大则说
明能性越差，若Ω在区间(0,1]内则说明该散流阻抗匹配能性合标，若Ω在区间(1,+∞)内
则说明该散流阻抗匹配能性不合标。
[0018] 本发明的有益效果在于：
[0019] 1)能够准确地对复杂地形下散流阻抗匹配能性进行评定。
[0020] 2)该系统通过上位机完成主要的操作以及控制，所以操作智能，安全可靠，具有普遍性。
附图说明
[0021] 图1本发明的总体结构与散流阻抗匹配能性评估装置内部结构示意图。
具体实施方式
[0022] 以下将结合附图进一步对本发明的具体实施方式进行说明。包含以下步骤：
[0023] 第一步：建立基于电能畸变的复杂地形散流阻抗匹配能性评估平台，该评估平台包括散流阻抗匹配能性评估装置(1)、被测杆塔(2)、被测塔下接地装置(3)、塔下山体(4)、
旁侧杆塔(5)、无线通讯模块(6)、中央数据处理器(7)、基准波冲击发生器(8)、太阳能电池
组(9)、回波采集器(10)、基准波冲击输出触点(11)、上位机(12)；
[0024] 所述被测杆塔(2)、被测塔下接地装置(3)、塔下山体(4)、旁侧杆塔(5)正常连接；
[0025] 所述无线通讯模块(6)与上位机(12)进行云端通讯，报告评估结果；
[0026] 所述中央数据处理器(7)连接基准波冲击发生器(8)操作电压输出，连接回波采集器(10)扫描回馈波形计算出散流阻抗匹配能性评判因子，上报上位机(12)；
[0027] 所述基准波冲击发生器(8)外连基准波冲击输出触点(11)，向被测杆塔(2)塔顶输出冲击电压基准波；
[0028] 所述基准波冲击输出触点(11)与回波采集器(10)合力抱接在被测杆塔(2)塔顶；
[0029] 所述太阳能电池组(9)外设太阳能电池板为设备续航供电；
[0030] 第二步：评估人员操作上位机(12)向云端发送评估申请，无线通讯模块(6)接收申请并递送至中央数据处理器(7)；
[0031] 第三步：中央数据处理器(7)收到申请，开始复杂地形的散流阻抗匹配能性评估，由基准波冲击发生器(8)通过基准波冲击输出触点(11)向杆塔发出设备事先设定好的基准
冲击电压波形，回波采集器(10)开始运作，实时扫描被测杆塔(2)的回馈波形；
[0032] 第四步：中央数据处理器(7)结合回波采集器(10)回馈的波形数据计算出散流阻抗匹配能性评判因子Ω：
[0033]
[0034] Ω为散流阻抗匹配能性评判因子，r1为塔顶半径，r2为塔中半径，r3为塔基半径，h1为塔基到中点的高度，h2为中点到塔顶的高度，H为杆塔高度，Ui为基准波冲击发生器的注入
电压，Uo为霍尔电压传感器测到的回馈波形峰值，为山体延长线交角；
[0035] 第五步：对散流阻抗匹配能性评判因子反映的该地形下散流阻抗匹配能性进行评定，Ω在区间(0,+∞)内，值越小说明该输电线路配置下散流阻抗匹配能性越强，越大则说
明能性越差，若Ω在区间(0,1]内则说明该散流阻抗匹配能性合标，若Ω在区间(1,+∞)内
则说明该散流阻抗匹配能性不合标。
