考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法转让专利

申请号 : CN202011380660.9

文献号 : CN112541211B

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相似专利:

发明人 : 邓冶强王羽高磊陈小月文习山蓝磊

申请人 : 武汉大学

摘要 :

本发明涉及输电线路雷电害防护领域,具体涉及一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法,该方法在输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的研究方面,提出一种基于EGM计算原理、通过计算机扫描遍历求解的绕击计算方法,从而求取考虑输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的各基杆塔线路的绕击跳闸率,为密集通道线路的雷害风险评估以及防雷措施改造工作提供指导。采用新的计算机扫描方法,基于对雷电先导直线方程的平移,可以不用求解输电线路各个导线的击距圆的具体暴露弧段,直接得出相应暴露弧段在地面投影的引雷宽度,跳过了对不同击距圆位置关系的处理,因此适用于复杂多回塔型的绕击计算。

权利要求 :

1.考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法,其特征是,包括以下步骤:步骤1、获取输电通道左侧和右侧线路的杆塔参数、地形参数以及雷电活动参数;

步骤2、确定击距和击距系数,对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围;

步骤3、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断当前扫描点从属的击距圆编号以及是否被地面屏蔽;

步骤3.1、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断当前扫描点从属的击距圆编号;

步骤3.2、根据当前扫描点的击距圆编号,判断该点是属于左、右侧的哪一基杆塔,并根据交点坐标信息和相应杆塔的地面倾角进行坐标变换,坐标变换公式如下:其中θ为所属杆塔的地面倾角,(x,y)为当前扫描点的坐标,(x',y')为扫描点坐标变换后的坐标;

步骤3.3、取当前扫描点距离地面的垂直距离即为变换后的纵坐标y′,与地面击距比较,如果y′≥rg,rg为大地击距,表示当前扫描点没有被地面屏蔽,该点在x轴的投影点属于当前扫描圆的引雷宽度;如果当y′<rg时,当前扫描点被地面屏蔽,该点在x轴的投影点不在当前扫描圆的引雷宽度内,计算当前扫描圆的引雷宽度时不考虑该点的影响;

步骤4、当扫描点所属的击距圆编号发生变化时,表示前一个击距圆在先导方程下扫描完毕,获取前一个击距圆在当前雷电先导方程下的引雷宽度,并依据此方法在雷电先导的扫描过程中依次确定所有击距圆的引雷宽度;

步骤5、循环考虑不同雷电流入射角和雷电流幅值下,所有击距圆的引雷宽度,基于雷电先导入射角分布函数和雷电流幅值分布函数计算不同击距圆对应导线的跳闸率;

步骤5.1、导线A在雷电流幅值为I,雷电先导入射角为ψ下的引雷宽度为W1(I,ψ);考虑先导入射角分布函数p(ψ)和雷电流幅值分布函数p(I),则导线A绕击率W的计算式为:式中,Ic为导线的绕击耐雷水平,Wall(I,ψ)为该导线所在杆塔的所有避雷线和导线的引雷宽度之和,I为雷电流幅值,ψ为雷电先导入射角,W1(I,ψ)为雷电流幅值为I,雷电先导入射角为ψ下的引雷宽度;计算表达式如下:基于雷电先导入射角分布函数和计算不同击距圆对应导线的跳闸率;

步骤5.2、根据线路落雷次数NL,得到该导线的绕击跳闸率SFFOR为:SFFOR=NLηW

其中,SFFOR为绕击次数,次/100km/a;其中线路落雷次数NL可以通过规程推荐公式计算,表达式如下2

式中,hT为杆塔高度,m;b为两根地线之间的距离,m;Ng为地闪密度,次/km·a。

2.如权利要求1所述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法,其特征是,步骤1的实现包括:查询输电线路运行数据库获取输电线路的左侧和右侧线路参数,包括左右杆塔的各相导地线的中距和高度、电压等级,根据GIS系统获取通道内左右杆塔的左右杆塔的地面倾角、左右杆塔所在地面的海拔高度,左右杆塔的相隔距离;根据雷电定位系统记录数据获取输电通道内线路的雷电活动情况;或者根据如下公式进行选取;

雷电流幅值概率分布和雷电流入射角概率分布以及击杆率:

3

P(φ)=0.75×cos(φ)

g=1:4

其中,I为雷电流幅值;φ为雷电流入射角(‑90°~90°);g为击杆率。

3.如权利要求1所述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法,其特征是,步骤2的实现包括:步骤2.1、采用如下公式确定击距和击距系数:

0.65

rc=10×I ,

rgw=kgw×rc,

rg=kg×rc,

其中,rc,rgw,rg分别对应导线、避雷线和大地击距;kgw和kg分别为避雷线击距系数和大地击距系数,其中,kgw=1,kg=0.9;I为雷电流幅值;

步骤2.2、对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围,击距圆编号及扫描范围;

步骤2.2.1、根据雷电流幅值计算所有击距圆的击距,并作图画出所有击距圆;

步骤2.2.2、获取所有击距圆的横坐标最小值xmin,纵坐标最小值ymin,横坐标最大值xmax,纵坐标最大值ymax,并以(xmin,ymin),(xmin,ymax),(xmax,ymin),(xmax,ymax)四点作矩形;

步骤2.2.3、先导入射角为正角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左上点(xmin,ymax)和右下点(xmax,ymin)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围;

步骤2.2.4、先导入射角为负角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左下点(xmin,ymin)和右上点(xmax,ymax)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围;

步骤2.2.5、雷电流先导方程用直线方程表示,表达式如下:x=ky+a

其中,k为直线方程的斜率,k=tanψ,ψ为先导入射角,a为直线方程与x轴的交点,其数值处于amin和amax之间。

说明书 :

考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法

技术领域

[0001] 本发明属于输电线路雷电害防护领域,尤其涉及一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法。

背景技术

[0002] 随着我国超、特高压线路的快速建设,以及土地资源紧缺,导致可用线路走廊日益减少,使得一些输送能力大、线路排列紧密的输电通道逐渐出现。通道大多由两回或两回以上重要输电线路组成,输电通道内线路间距较小,当前线路防雷评估系统在评估密集输电通道线路的雷害风险时,并没有考虑同通道输电线路屏蔽效应的影响,可能导致评估的密集通道线路的跳闸率偏高。
[0003] 目前,工程上主要采用电气几何模型法(EGM)对输电线路的雷电屏蔽作用进行计算,该方法的主要思想是根据雷电流幅值和先导入射角的变化,绘制导线、地线的击距圆,由击距圆的位置关系(相交、相离、相切)计算暴露弧及其在地面投影距离。然而,经典的EGM算法中,由于仅考虑单基杆塔输电线路的情况,击距圆的位置关系尚易处理;而在密集输电通道多基杆塔线路并架的情况下,导线、地线击距圆的数量迅速增加,圆的位置关系变得十分复杂,分类讨论击距圆的位置关系难免有重复或遗漏情况,传统的基于几何关系的绕击计算方法变得异常复杂。

发明内容

[0004] 针对背景技术存在的问题,本发明提供一种考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法,包括以下步骤:
[0006] 步骤1、获取输电通道左侧和右侧线路的杆塔参数、地形参数以及雷电活动参数;
[0007] 步骤2、确定击距和击距系数,对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围;
[0008] 步骤3、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断当前扫描点从属的击距圆编号以及是否被地面屏蔽;
[0009] 步骤4、当扫描点所属的击距圆编号发生变化时,表示前一个击距圆在先导方程下扫描完毕,获取前一个击距圆在当前雷电先导方程下的引雷宽度,并依据此方法在雷电先导的扫描过程中依次确定所有击距圆的引雷宽度;
[0010] 步骤5、循环考虑不同雷电入射角和雷电流幅值下,所有击距圆的引雷宽度,基于雷电先导入射角分布函数和雷电流幅值分布函数计算不同击距圆对应导线的跳闸率。
[0011] 在上述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法中,步骤1的实现包括:
[0012] 查询输电线路运行数据库获取输电线路的左侧和右侧线路参数,包括左右杆塔的各相导地线的中距和高度、电压等级,根据GIS系统获取通道内左右杆塔的左右杆塔的地面倾角、左右杆塔所在地面的海拔高度,左右杆塔的相隔距离;根据雷电定位系统记录数据获取输电通道内线路的雷电活动情况;或者根据如下公式进行选取;
[0013] 雷电幅值概率分布和雷电入射角概率分布以及击杆率:
[0014]
[0015] P(φ)=0.75×cos3(φ)
[0016] g=1:4
[0017] 其中,I为雷电流幅值;φ为雷电入射角(‑90°~90°);g为击杆率。
[0018] 在上述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法中,步骤2的实现包括:
[0019] 步骤2.1、采用如下公式确定击距和击距系数:
[0020] rc=10×I0.65,
[0021] rgw=kgw×rc,
[0022] rg=kg×rc,
[0023] 其中,rc,rgw,rg分别对应导线、避雷线和大地击距;kgw和kg分别为避雷线击距系数和大地击距系数,其中,kgw=1,kg=0.9;I为雷电流幅值;
[0024] 步骤2.2、对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围,击距圆编号及扫描范围;
[0025] 步骤2.2.1、根据雷电流幅值计算所有击距圆的击距,并作图画出所有击距圆;
[0026] 步骤2.2.2、获取所有击距圆的横坐标最小值xmin,纵坐标最小值ymin,横坐标最大值xmax,纵坐标最大值ymax,并以(xmin,ymin),(xmin,ymax),(xmax,ymin),(xmax,ymax)四点作矩形;
[0027] 步骤2.2.3、先导入射角为正角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左上点(xmin,ymax)和右下点(xmax,ymin)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围;
[0028] 步骤2.2.4、先导入射角为负角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左下点(xmin,ymin)和右上点(xmax,ymax)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围;
[0029] 步骤2.2.5、雷电流先导方程用直线方程表示,表达式如下:
[0030] x=ky+a
[0031] 其中,k为直线方程的斜率,k=tanψ,ψ为先导入射角,a为直线方程与x轴的交点,其数值处于amin和amax之间。
[0032] 在上述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法中,步骤3的实现包括:
[0033] 步骤3.1、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断当前扫描点从属的击距圆编号;
[0034] 步骤3.2、根据当前扫描点的击距圆编号,判断该点是属于左、右侧的哪一基杆塔,并根据交点坐标信息和相应杆塔的地面倾角进行坐标变换,坐标变换公式如下:
[0035]
[0036] 其中θ为所属杆塔的地面倾角,(x,y)为当前扫描点的坐标,(x',y')为扫描点坐标变换后的坐标;
[0037] 步骤3.3、取当前扫描点距离地面的垂直距离即为变换后的纵坐标y',与地面击距比较,如果y'≥rg,表示当前扫描点没有被地面屏蔽,该点在x轴的投影点属于当前扫描圆的引雷宽度;如果当y'<rg时,当前扫描点被地面屏蔽,该点在x轴的投影点不在当前扫描圆的引雷宽度内,计算当前扫描圆的引雷宽度时不考虑该点的影响。
[0038] 在上述的考虑输电通道内多条线路屏蔽的雷击跳闸率扫描计算方法中,步骤5的实现包括:
[0039] 步骤5.1、导线A在雷电流幅值为I,雷电先导入射角为ψ下的引雷宽度为W1(I,ψ);考虑先导入射角分布函数p(ψ)和雷电流幅值分布函数p(I),则导线A绕击率W的计算式为:
[0040]
[0041] 式中,Ic为导线的绕击耐雷水平,Wall(I,ψ)为该导线所在杆塔的所有避雷线和导线的引雷宽度之和,计算表达式如下:
[0042]
[0043] 基于雷电先导入射角分布函数和计算不同击距圆对应导线的跳闸率;
[0044] 步骤5.2、根据线路落雷次数NL,得到该导线的绕击跳闸率SFFOR为:
[0045] SFFOR=NLηW
[0046] 其中,SFFOR为绕击次数,次/100km/a;Ng为地闪密度,次/100km·a,其中线路落雷次数NL可以通过规程推荐公式计算,表达式如下
[0047]
[0048] 式中,hT为杆塔高度,m;b为两根地线之间的距离,m;Ng为地闪密度,次/km2·a。
[0049] 与现有技术相比,本发明的有益效果:(1)经典的EGM算法中,由于仅考虑单基杆塔输电线路的情况,击距圆的位置关系尚易处理;而在密集输电通道多基杆塔线路并架的情况下,导线、地线击距圆的数量迅速增加,圆的位置关系变得十分复杂,分类讨论击距圆的位置关系难免有重复或遗漏情况,传统的基于几何关系的绕击计算方法变得异常复杂,而目前采用的扫描计算方法能较好的处理多线路屏蔽情况的计算问题。
[0050] (2)采用新的计算机扫描方法,基于对雷电先导直线方程的平移,可以不用求解输电线路各个导线的击距圆的具体暴露弧段,直接得出相应暴露弧段在地面投影的引雷宽度,跳过了对不同击距圆位置关系的处理,因此适用于复杂多回塔型的绕击计算。
[0051] (3)由于本发明在计算中只考虑击距圆的个数,并不考虑击距圆的位置,因此在线路总回数相同而位置关系不同的塔型(例如酒杯塔和猫头塔)可以用相同的计算程序实现,计算程序具有普遍的适用性。
[0052] 本发明适用于考虑输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的绕击计算。

附图说明

[0053] 图1为本发明一个实施例雷击跳闸率扫描计算方法流程图;
[0054] 图2为本发明一个实施例击距圆编号及扫描范围示意图;
[0055] 图3为本发明一个实施例扫描点的选取示意图;
[0056] 图4为本发明一个实施例基于扫描法确定击距圆引雷宽度的示意图。

具体实施方式

[0057] 下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0058] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0059] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。
[0060] 本实施例在输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的研究方面,提出一种基于EGM计算原理、通过计算机扫描遍历求解的绕击计算方法,从而求取考虑输电通道内并行架设多条线路屏蔽作用的各基杆塔线路的绕击跳闸率,为密集通道线路的雷害风险评估以及防雷措施改造工作提供指导。
[0061] 如图1所示,一种考虑输电通道内多条线路屏蔽作用的雷击跳闸率扫描计算方法,包括以下步骤:
[0062] S1、获取输电通道左侧和右侧线路的杆塔参数、地形参数以及雷电活动参数。
[0063] 收集输电通道线路参数、雷电活动和地形数据,为后续建模和计算做准备。
[0064] 查询输电线路运行数据库获取输电线路的左侧和右侧线路参数,包括左右杆塔的各相导地线的中距和高度、电压等级,根据GIS系统获取通道内左右杆塔的左右杆塔的地面倾角、左右杆塔所在地面的海拔高度,左右杆塔的相隔距离。根据雷电定位系统记录数据获取输电通道内线路的雷电活动情况,若无法获取实际雷电活动信息,可以根据如下推荐公式选取:
[0065] 雷电幅值概率分布和雷电入射角概率分布以及击杆率如下所示:(实际可根据本地区实际雷电数据选取)
[0066]
[0067] P(φ)=0.75×cos3(φ)
[0068] g=1:4
[0069] 其中,I为雷电流幅值;φ为雷电入射角(‑90°~90°);g为击杆率。
[0070] S2、确定击距、击距系数等电气几何模型相关参数,对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围。
[0071] 确定击距和击距系数等电气几何模型相关参数。本实施例方法中击距和击距系数采用如下公式:
[0072] rc=10×I0.65,
[0073] rgw=kgw×rc,
[0074] rg=kg×rc,
[0075] 其中,rc,rgw,rg分别对应导线、避雷线和大地击距;kgw和kg分别为避雷线击距系数和大地击距系数,其中kgw=1,kg=0.9;I为雷电流幅值。
[0076] 对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定雷电流先导起始方程以及当前雷电先导幅值和入射角下扫描范围,击距圆编号及扫描范围如图2所示。
[0077] S3、通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断判断当前扫描点从属的击距圆编号以及是否被地面屏蔽。
[0078] 通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断判断当前扫描点从属的击距圆编号,扫描点的选取如图3所示。
[0079] 根据当前扫描点的击距圆编号,判断该点是属于左、右侧的哪一基杆塔,并根据交点坐标信息和相应杆塔的地面倾角进行坐标变换,获取当前扫描点距离地面的垂直距离并与地面击距比较,判断当前扫描点是否被地面屏蔽。
[0080] S4、当扫描点所属的击距圆编号发生变化时,表示前一个击距圆在先导方程下扫描完毕,获取前一个击距圆在当前雷电先导方程下的引雷宽度,并依据此方法在雷电先导的扫描过程中依次确定所有击距圆的引雷宽度。
[0081] 扫描法确定击距圆引雷宽度的示意图如图4。
[0082] S5、循环考虑不同雷电入射角和雷电流幅值下,所有击距圆的引雷宽度,基于雷电先导入射角分布函数和雷电流幅值分布函数计算不同击距圆对应导线的跳闸率。
[0083] 具体实施时,如图1所示,一种考虑输电通道内多条线路屏蔽作用的雷击跳闸率扫描计算方法,包括以下步骤:
[0084] 步骤一,查询输电线路运行数据库获取输电线路的左侧和右侧线路参数,包括左右杆塔的各相导地线的中距和高度、电压等级,根据GIS系统获取通道内左右杆塔的左右杆塔的地面倾角、左右杆塔所在地面的海拔高度,左右杆塔的相隔距离。根据雷电定位系统记录数据获取输电通道内线路的雷电活动情况,若无法获取实际雷电活动信息,可以根据如下推荐公式选取
[0085] 雷电幅值概率分布和雷电入射角概率分布以及击杆率如下所示:(实际可根据本地区实际雷电数据选取)
[0086]
[0087] P(φ)=0.75×cos3(φ)
[0088] g=1:4
[0089] 其中,I为雷电流幅值;φ为雷电入射角(‑90°~90°);g为击杆率;
[0090] 步骤二,确定击距和击距系数等电气几何模型相关参数。本方法中击距和击距系数采用如下公式:
[0091] rc=10×I0.65,
[0092] rgw=kgw×rc,
[0093] rg=kg×rc,
[0094] 其中,rc,rgw,rg分别对应导线、避雷线和大地击距;kgw和kg分别为避雷线击距系数和大地击距系数,其中kgw=1,kg=0.9;I为雷电流幅值。
[0095] 对左右侧杆塔的所有导地线击距圆进行编号,并根据当前雷电流入射角和雷电流幅值,确定扫描范围和雷电流先导方程,其中扫描范围的求法如下:
[0096] A.根据雷电流幅值计算所有击距圆的击距,并作图画出所有击距圆。
[0097] B.获取所有击距圆的横坐标最小值xmin,纵坐标最小值ymin,横坐标最大值xmax,纵坐标最大值ymax,并以(xmin,ymin),(xmin,ymax),(xmax,ymin),(xmax,ymax)四点作矩形。
[0098] C.先导入射角为正角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左上点(xmin,ymax)和右下点(xmax,ymin)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围。
[0099] D.先导入射角为负角度时,以先导入射角正切值为斜率,分别过矩形左下点(xmin,ymin)和右上点(xmax,ymax)作两条平行线,其分别于x轴交于(amin,0)和(amax,0)两点,这两点之间的部分即为当前雷电流入射角和雷电流幅值下的扫描范围。
[0100] 雷电先导方程用直线方程表示,表达式如下
[0101] x=ky+a
[0102] 其中,k为直线方程的斜率,k=tanψ,ψ为先导入射角,a为直线方程与x轴的交点,其数值处于amin和amax之间。
[0103] 步骤三,通过改变雷电流先导方程在x轴的横截距进行扫描,获取当前扫描方程与各个击距圆的交点坐标,其中纵坐标最高的交点确定为当前扫描点,并判断当前扫描点从属的击距圆编号,扫描点的选取示意图参见图3。
[0104] 根据当前扫描点的击距圆编号,判断该点是属于左、右侧的哪一基杆塔,并根据交点坐标信息和相应杆塔的地面倾角进行坐标变换,坐标变换公式如下:
[0105]
[0106] 其中θ为所属杆塔的地面倾角,(x,y)为当前扫描点的坐标,(x',y')为扫描点坐标变换后的坐标。
[0107] 取当前扫描点距离地面的垂直距离即为变换后的纵坐标y',与地面击距比较,如果y'≥rg,表示当前扫描点没有被地面屏蔽,该点在x轴的投影点属于当前扫描圆的引雷宽度;如果当y'<rg时,当前扫描点被地面屏蔽,该点在x轴的投影点不在当前扫描圆的引雷宽度内,计算当前扫描圆的引雷宽度时不考虑该点的影响。
[0108] 步骤四,当扫描点所属的击距圆编号发生变化时,表示前一个击距圆在先导方程下扫描完毕,获取前一个击距圆在当前雷电先导方程下的引雷宽度,并依据此方法在雷电先导的扫描过程中依次确定所有击距圆的引雷宽度,扫描法确定击距圆引雷宽度的示意图参见图4。
[0109] 步骤五,循环考虑不同雷电入射角和雷电流幅值下,所有击距圆的引雷宽度,以导线A为例,其在雷电流幅值为I,雷电先导入射角为ψ下的引雷宽度为W1(I,ψ)。考虑先导入射角分布函数p(ψ)和雷电流幅值分布函数p(I),则导线A绕击率W的计算式为:
[0110]
[0111] 式中,Ic为导线的绕击耐雷水平,Wall(I,ψ)为该导线所在杆塔的所有避雷线和导线的引雷宽度之和,计算表达式如下:
[0112]
[0113] 基于雷电先导入射角分布函数和计算不同击距圆对应导线的跳闸率。
[0114] 最后,根据线路落雷次数NL,得到该导线的绕击跳闸率SFFOR为:
[0115] SFFOR=NLηW
[0116] 其中,SFFOR为绕击次数,次/100km/a;Ng为地闪密度,次/(100km·a),其中线路落雷次数NL可以通过规程推荐公式计算,表达式如下
[0117]
[0118] 式中,hT为杆塔高度,m;b为两根地线之间的距离,m;Ng为地闪密度,次/(km2·a)。
[0119] 以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。