(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210655572.8 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 申请人 贵州电网有限责任公司 (72)发明人 冯瑞发　肖小兵　廖民传　刘安茳　 贾磊　付宇　刘刚　李跃　屈路　 郑友卓　祁汭晗　何肖蒙　张义　 胡上茂　李龙桂　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 彭东威 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 17/18(2006.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 针对多分支配电线路的雷电监测终端布点 分析方法及装置 (57)摘要 本发明涉及输配电线路防雷技术领域， 公开 了针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分 析方法及装置。 本发明构建目标多分支配电线路 的线路雷电过电压仿真分析模型， 根据雷电定位 系统的相应数据构建雷电流源模 型， 基于该两模 型构建对应感应雷过电压电磁暂态模 型， 并开展 电磁暂态仿真以分析雷电流波形特征及变化规 律， 基于得到的仿真分析结果设计满足监测条件 的雷电监测终端布点方案并进行仿真验证， 根据 仿真验证结果调整方案中各雷电监测终端的布 点位置和/或参数， 以使各雷电监测终端均能满 足预置最低监测要求。 本发明实现了适用于多分 支配电线路的雷电监测终端布点方案的优化设 计， 为多分支 配电线路多种雷击故障的精确定位 与识别奠定 了基础。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114896815 A 2022.08.12 CN 114896815 A 1.一种针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析 方法， 其特 征在于， 包括： 获取目标多分支配电线路的拓扑结构及参数， 根据 所述拓扑结构及参数构建相应的线 路雷电过电压 仿真分析模型； 从雷电定位系统中获取目标多分支配电线路所在区域的雷电监测数据， 根据 所述雷电 监测数据构建考虑雷电流幅值 概率分布的雷电流源 模型； 根据所述线路雷电过电压仿真分析模型和所述雷电流源模型， 考虑施加在所述目标多 分支配电线路上的感应雷过电压随着雷电流幅值及雷击点距离变化的规律， 构建对应的感 应雷过电压电磁暂态模型； 根据所述线路雷电过电压仿真分析模型和所述感应雷过电压电磁 暂态模型， 开展电磁 暂态仿真， 得到雷电流波形 特征及变化 规律的仿真 分析结果； 根据所述拓扑结构及所述仿真分析结果构建满足监测条件的雷电监测终端布点方案， 所述监测条件为在目标多分支配电线路全线路各处发生感应雷时各雷电监测终端均能监 测到雷电流波形 特征； 基于所述仿真分析结果对所述雷电监测终端布点方案进行仿真验证， 根据得到的仿真 验证结果调整所述雷电监测终端布点方案中各雷电监测终端的布点位置和/或参数， 以使 各雷电监测终端均能满足预置最低监测要求。 2.根据权利要求1所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析方法， 其特征 在于， 所述 根据所述拓扑 结构及参数构建相应的线路雷电过电压 仿真分析模型， 包括： 根据目标多分支配电线路的拓扑 结构、 导线型号和线路档距参数建立线路模型； 采用单一波阻抗模型建立杆塔模型； 采用先导发展法建立 绝缘子串闪络模型； 采用集中电阻模型建立接地电阻模型； 结合所述线路模型、 所述杆塔模型、 所述绝缘子串闪络模型、 所述接地电阻模型， 建立 相应的线路雷电过电压 仿真分析模型。 3.根据权利要求1所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析方法， 其特征 在于， 所述根据所述线路雷电过电压仿真分析模型和所述雷电流源模型， 考虑施加在所述 目标多分支配电线路上的感应雷过电压随着雷电流幅值及雷击点距离变化的规律， 构建对 应的感应雷 过电压电磁暂态模型， 包括： 确定雷电流击 中线路的临界距离以及雷击大地造成绝缘 闪络的临界距离， 得到距离确 定结果； 根据确定的两临界距离将所述目标多分支配电线路对应区域划分为雷电直击线路区 域、 雷击后绝 缘子闪络区域和雷击后绝 缘子未闪络区域， 得到区域划分结果； 根据所述距离确定结果和所述区域划分结果构建对应的感应雷 过电压电磁暂态模型。 4.根据权利要求1所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析方法， 其特征 在于， 所述根据所述拓扑结构及所述仿 真分析结果构建满足监测条件的雷电监测终端布点 方案， 包括： 根据所述仿真 分析结果确定雷电监测终端的有效监测范围； 结合所述拓扑结构和所述雷电监测终端的有 效监测范围， 以布点的雷电监测终端数量 最小为目的， 构建满足监测条件的雷电监测终端布点方案 。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114896815 A 25.一种针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析装置， 其特 征在于， 包括： 第一模型构建模块， 用于获取目标多分支配电线路的拓扑结构及参数， 根据所述拓扑 结构及参数构建相应的线路雷电过电压 仿真分析模型； 第二模型构建模块， 用于从雷电定位系统中获取目标多分支配电线路所在区域的雷电 监测数据， 根据所述雷电监测数据构建考虑雷电流幅值 概率分布的雷电流源 模型； 第三模型构建模块， 用于根据所述线路雷电过电压仿真分析模型和所述雷电流源模 型， 考虑施加在所述目标多分支配电线路上的感应雷过电压随着雷电流幅值及雷击点距离 变化的规 律， 构建对应的感应雷 过电压电磁暂态模型； 仿真分析模块， 用于根据所述线路雷电过电压仿真分析模型和所述感应雷过电压电磁 暂态模型， 开展电磁暂态仿真， 得到雷电流波形 特征及变化 规律的仿真 分析结果； 布点方案设计模块， 用于根据 所述拓扑结构及所述仿真分析结果构建满足监测条件的 雷电监测终端布点方案， 所述监测条件为在目标多分支配电线路全线路各 处发生感应雷时 各雷电监测终端均能监测到雷电流波形 特征； 布点方案验证及调 整模块， 用于基于所述仿真分析结果对所述雷电监测终端布点方案 进行仿真验证， 根据得到的仿 真验证结果调整 所述雷电监测终端布点方案中各雷电监测终 端的布点 位置和/或参数， 以使各 雷电监测终端均能满足预置最低监测要求。 6.根据权利要求5所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析装置， 其特征 在于， 所述第一模型构建模块包括： 第一模型构建单元， 用于根据目标多分支配电线路的拓扑结构、 导线型号和线路档距 参数建立线路模型； 第二模型构建单 元， 用于采用单一波阻抗模型建立杆塔模型； 第三模型构建单 元， 用于采用先导发展法建立 绝缘子串闪络模型； 第四模型构建单 元， 用于采用集中电阻模型建立接地电阻模型； 第五模型构建单元， 用于结合所述线路模型、 所述杆塔模型、 所述绝缘子串闪络模型、 所述接地电阻模型， 建立相应的线路雷电过电压 仿真分析模型。 7.根据权利要求5所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析装置， 其特征 在于， 所述第三模型构建模块包括： 第一确定单元， 用于确定雷电流击中线路的临界距离以及雷击大地造成绝缘 闪络的临 界距离， 得到距离确定结果； 第二确定单元， 用于根据确定的两临界距离将所述目标多分支配电线路对应区域划分 为雷电直击线路区域、 雷击后绝缘子闪络区域和雷击后绝缘子未闪络区域， 得到区域划分 结果； 第六模型构建单元， 用于根据 所述距离确定结果和所述 区域划分结果构建对应的感应 雷过电压电磁暂态模型。 8.根据权利要求5所述的针对多分支配电线路的雷电监测终端布点分析装置， 其特征 在于， 所述布点方案设计模块包括： 第三确定单 元， 用于根据所述仿真 分析结果确定雷电监测终端的有效监测范围； 布点方案设计单元， 用于结合所述拓扑结构和所述雷电监测终端的有效监测范围， 以 布点的雷电监测终端数量 最小为目的， 构建满足监测条件的雷电监测终端布点方案 。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114896815 A 3