本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)保護，具體為一種用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、近年來，隨著我國電力基礎設施的不斷完善，架空線路(ohl)的安全運行日益受到重視在自然環(huán)境中，雷電活動是導致架空線路故障的主要原因之一，間接雷擊，即雷電擊中線路附近地面或其他物體時，通過電磁感應或電感耦合作用在架空線路上產生的過電壓，往往會導致線路絕緣子閃絡，進而引發(fā)電力系統(tǒng)故障，因此，對架空線路的間接雷擊性能進行準確評估，對于提高線路的抗雷擊能力和保障電力系統(tǒng)安全具有重大意義。

2、然而，現(xiàn)有技術在雷電參數采集方面存在局限性，雷電流的參數對評估結果有直接影響，但目前的方法往往未能全面考慮雷電流的多維度特性，如雷電流的最大幅度、前沿時間、持續(xù)時間、峰值時間、上升速率和下降速率，這些參數的缺失會導致評估結果與實際情況存在較大偏差，現(xiàn)有的虛擬ohl模型構建方法不夠精確，多數模型未能充分考慮實際架空線路的具體配置和參數，如線路高度、土壤電導率等因素，因此，模型的簡化處理往往導致評估結果的準確性不高，現(xiàn)有技術在評估過程中對橫向距離和總雷電事件數的選擇缺乏有效的優(yōu)化策略，橫向距離的選取對評估結果有顯著影響，而現(xiàn)有的方法往往基于經驗或試錯法進行選擇，缺乏科學性和系統(tǒng)性，這種分散的評估方法不利于實現(xiàn)評估過程的自動化和智能化，限制了架空線路間接雷擊性能評估技術在電力系統(tǒng)保護領域的廣泛應用。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明解決的技術問題是：現(xiàn)有的電力系統(tǒng)保護技術方法存在雷電參數采集不全面，模型準確性低，評估參數優(yōu)化策略不明確，以及如何實現(xiàn)精確評估和優(yōu)化架空線路間接雷擊性能的問題。

3、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法，包括采集雷電參數，基于實際ohl配置和參數，構建虛擬ohl模型；生成評估區(qū)域內的雷電流參數的概率分布函數，選擇評估區(qū)域的縱向距離；選擇初始橫向距離和總雷電事件數，迭代調整橫向距離和總雷電事件數，輸出最優(yōu)橫向距離。

4、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述雷電參數包括雷電流的最大幅度、雷電流的前沿時間、雷電流的持續(xù)時間、雷電流的峰值時間、雷電流的上升速率、雷電流的下降速率、雷擊發(fā)生的頻率和位置以及雷電流波形參數。

5、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述構建虛擬ohl模型包括基于實際ohl配置和參數，構建一個1公里長的虛擬ohl模型，計算評估區(qū)域的橫向距離yl表示為：

6、

7、其中，cfo表示關鍵閃絡電壓，h表示線路高度，σg表示土壤電導率，i0表示雷電流的幅度。

8、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述概率分布函數包括生成評估區(qū)域內的雷電流參數的概率分布函數，通過組合對數正態(tài)分布成分，擬合分布形態(tài)，生成雷電流的最大幅度的混合高斯概率分布函數f(i0)，表示為：

9、

10、其中，n表示擬合雷電流最大幅度概率分布的高斯分布的個數，αi表示第i個高斯成分的權重，μi表示第i個高斯成分的對數標準差，μi表示第i個高斯成分的對數均值；基于雷電事件中的極端沖擊特性，生成雷電流前沿時間的廣義極值分布概率密度函數f(t1)，表示為：

11、

12、其中，t1表示雷電流的前沿時間，σ'表示尺度參數，μ'表示位置參數，ξ表示形狀參數，基于雷電流參數的概率分布函數，模擬評估區(qū)域內的隨機雷電事件。

13、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述縱向距離包括選擇評估區(qū)域的橫向距離yl和縱向距離d，橫向距離從初始值開始實時調整，基于線路配備避雷器情況選擇縱向距離；當線路配備避雷器時，縱向距離選擇兩個相鄰避雷器之間的距離；當線路沒有配備避雷器或避雷器分布不均時，縱向距離選擇一個桿距。

14、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述選擇初始橫向距離和總雷電事件數包括通過模擬評估區(qū)域內的雷電事件，計算閃絡率for；具體操作包括隨機生成ntot個雷電事件，模擬線路上的雷電感應電壓；記錄閃絡事件數量nfo并計算閃絡率for，并計算間接擊打引起的for估計值：

15、

16、for＝100·fop·ng·(2yl)

17、其中，ng是每年每平方公里的雷電密度，fop表示評估區(qū)域內隨機生成的雷電事件導致架空線路發(fā)生閃絡的概率，迭代增加橫向距離yl并重復計算，直到閃絡率穩(wěn)定。

18、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述輸出最優(yōu)橫向距離包括通過調整橫向距離并相應調整隨機事件數，重復評估過程，直到閃絡率在連續(xù)兩步迭代中無明顯變化為止。

19、本發(fā)明的另外一個目的是提供一種用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化系統(tǒng)，其能通過生成評估區(qū)域內的雷電流參數的概率分布函數，選擇評估區(qū)域的縱向距離，解決了目前的雷電參數采集技術含有數據偏差較大的問題。

20、作為本發(fā)明所述的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：包括數據采集模塊，縱向距離評估模塊，橫向距離評估模塊；所述數據采集模塊用于采集雷電參數，基于實際ohl配置和參數，構建虛擬ohl模型；所述縱向距離評估模塊用于生成評估區(qū)域內的雷電流參數的概率分布函數，選擇評估區(qū)域的縱向距離；所述橫向距離評估模塊用于選擇初始橫向距離和總雷電事件數，迭代調整橫向距離和總雷電事件數，輸出最優(yōu)橫向距離。

21、一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序是實現(xiàn)用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的步驟。

22、一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法的步驟。

23、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的用于架空線路的間接雷擊性能評估優(yōu)化方法通過采集雷電參數，并基于實際ohl配置和參數構建虛擬ohl模型，實現(xiàn)了對架空線路在特定雷電環(huán)境下的精確模擬，能夠確保模型反映出的架空線路特性與實際運行條件高度一致，提高了評估模型的準確性和針對性；通過生成評估區(qū)域內的雷電流參數的概率分布函數，并選擇評估區(qū)域的縱向距離，實現(xiàn)了對雷電活動特性的定量描述和評估區(qū)域的精確界定，為雷擊風險評估提供數據支撐，確保評估結果的科學性和合理性，增強了評估過程的系統(tǒng)性和預測性，減少了因雷電參數不確定性帶來的評估誤差，進而提升了架空線路間接雷擊性能評估的可靠性；通過模擬不同橫向距離下的雷電事件，找到了能夠使閃絡率穩(wěn)定的最優(yōu)橫向距離，優(yōu)化了架空線路的防雷設計，確保了防雷措施的有效性和經濟性，同時減少了由于橫向距離選擇不當導致的過度保護或保護不足的問題，提高了架空線路在雷電環(huán)境下的安全運行水平，本發(fā)明在架空線路雷擊風險的精確評估、架空線路的防雷設計以及運行維護方面都取得更加良好的效果。