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复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
1
作者
王宇
谷山强
+3 位作者
冯万兴
李健
李哲
赵多青
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1912-1921,共10页
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷...
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷电探测站开展了雷电电磁波传播时延和幅值变化的定量计算,在此基础上提出适用于工程应用的雷电定位优化方法。结果表明:1)雷电电磁波接收时间主要受地形影响,在西藏63个探测站300 km范围内,复杂地形可导致接收时间最大延迟6μs;而雷电电磁波幅值受到地形和土壤电导率共同影响,地形主要通过波形的折反射增加幅值,而有限土壤电导率对波形幅值造成衰减。在地形相对平坦地区,电导率分布对幅值影响较为明显,电导率可造成幅值衰减1/3;而在地形复杂地区,地形的影响则占主导,可增强波形幅值达1倍以上。2)考虑地形和土壤电导率后,西藏电网雷电监测系统需要修正的雷电定位位置误差主要分布在400 m内,定位误差在0~200 m和200~400 m的区域占比约70%;定位误差400~600 m、600~800 m的区域占比约15%。雷电流经校正后在大部分地区雷电流值减小,减小的区域占比约90%。
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关键词
复杂地形
土壤电导率
雷电电磁波
雷电流
雷电定位
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职称材料
雷击故障下的分布式故障监测装置定位精度测试方法
被引量：
1
2
作者
李炼炼
谷山强
+3 位作者
孟刚
李健
郑雷
冯智慧
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期4110-4119,共10页
分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题。为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法。首先,开展...
分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题。为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法。首先,开展了行波电流和工频电流波形的时序逻辑设计,并提出了精度测试的方法。然后,基于仿真和试验方法,对电流探头进行了选型设计。最后,研制了分布式故障监测装置测试系统,并完成了测试精度的影响因素研究。研究结果表明:测试过程中,雷击故障过渡时长小于1个周波,基本实现雷击故障波形时序的复现;电流探头A621和TRCP3000可配合进行测试,基本满足10~1000A行波电流测量的要求;两路雷电流波前时间差范围为1~100μs,实现了故障点位置的随机设定;db1测试精度优于db4,db4小波系数的鲁棒性优于db1,当信噪比大于20dB时,即可满足测试标准的要求。该研究结果可为分布式故障监测装置雷击故障下的定位精度改善提供技术支撑。
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关键词
分布式故障监测装置
定位精度
雷击故障
小波变换
鲁棒性
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职称材料
基于聚类学习方法的新型电力系统重要输电通道雷击故障特征分析研究
3
作者
谷山强
李健
+3 位作者
汤亮亮
吴敏
雷梦飞
谢迎谱
《电网技术》
北大核心
2025年第8期3177-3187,共11页
随着新型电力系统迅速发展,叠加全球气候变暖等背景,导致新型电力系统面临雷电等极端灾害天气事件明显增多。重要输电通道是新型电力系统中大规模清洁能源电力外送的主要通道,雷击故障频发已经严重威胁新型电力系统安全稳定运行。该文...
随着新型电力系统迅速发展,叠加全球气候变暖等背景,导致新型电力系统面临雷电等极端灾害天气事件明显增多。重要输电通道是新型电力系统中大规模清洁能源电力外送的主要通道,雷击故障频发已经严重威胁新型电力系统安全稳定运行。该文通过开展新型电力系统重要输电通道雷击故障特征研究和分析,归纳雷击致灾因子和新型电力系统薄弱环节,利用K均值(K-means)聚类等数据驱动分析方法,对雷击故障因子和雷击致灾机理进行分析。得到了雷电流幅值、保护角、地形地貌、海拔高度等7种主要因子,选用sigmoid函数完成了对重要输电通道雷害形式进行拟合,最终实现了对重要输电通道不同闪络形式完成判断,同时,建立了雷害简化模型,数据模型验证表明,该模型准确率高达93.53%,可以帮助现场运维人员准确判断何种雷击故障,总结雷击故障和分析原因。
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关键词
重要输电通道
雷击故障致灾因子
K-means聚类分析
SIGMOID函数
简化模型
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职称材料
题名
复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
1
作者
王宇
谷山强
冯万兴
李健
李哲
赵多青
机构
国网电力科学研究院有限公司(南瑞集团有限公司)
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
国家能源雷电灾害监测预警与安全防护重点实验室
电网雷击风险预防湖北省
重点
实验室
国网西藏电力有限公司
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第4期1912-1921,共10页
基金
国家电网公司科技项目(5200-202340150A-1-1-ZN)。
文摘
针对已有雷电电磁波传播研究主要通过理论分析或假设来获得定性影响规律,研究结果对雷电监测应用支撑不足的问题,该文构建了考虑真实复杂地形和土壤电导率分布的雷电电磁波传播模型,并以西藏电网广域雷电监测系统为研究对象,专门针对雷电探测站开展了雷电电磁波传播时延和幅值变化的定量计算,在此基础上提出适用于工程应用的雷电定位优化方法。结果表明:1)雷电电磁波接收时间主要受地形影响,在西藏63个探测站300 km范围内,复杂地形可导致接收时间最大延迟6μs;而雷电电磁波幅值受到地形和土壤电导率共同影响,地形主要通过波形的折反射增加幅值,而有限土壤电导率对波形幅值造成衰减。在地形相对平坦地区,电导率分布对幅值影响较为明显,电导率可造成幅值衰减1/3;而在地形复杂地区,地形的影响则占主导,可增强波形幅值达1倍以上。2)考虑地形和土壤电导率后,西藏电网雷电监测系统需要修正的雷电定位位置误差主要分布在400 m内,定位误差在0~200 m和200~400 m的区域占比约70%;定位误差400~600 m、600~800 m的区域占比约15%。雷电流经校正后在大部分地区雷电流值减小,减小的区域占比约90%。
关键词
复杂地形
土壤电导率
雷电电磁波
雷电流
雷电定位
Keywords
complex terrain
soil conductivity
lightning electromagnetic wave
lightning current
lightning location
分类号
TM862 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
雷击故障下的分布式故障监测装置定位精度测试方法
被引量：
1
2
作者
李炼炼
谷山强
孟刚
李健
郑雷
冯智慧
机构
南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
国家能源雷电灾害监测预警与安全防护重点实验室
电网雷击风险预防湖北省
重点
实验室
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期4110-4119,共10页
基金
国家电网公司总部科技项目(5108-202218280A-2-349-XG)。
文摘
分布式故障监测装置广泛应用于输电线路的故障定位领域,而产品质量参差不齐,部分厂家仅通过行波电流或者工频电流的变化进行故障定位,定位精度存在较大问题。为此,该文提出了一种兼顾行波电流和工频电流模态变化的测试方法。首先,开展了行波电流和工频电流波形的时序逻辑设计,并提出了精度测试的方法。然后,基于仿真和试验方法,对电流探头进行了选型设计。最后,研制了分布式故障监测装置测试系统,并完成了测试精度的影响因素研究。研究结果表明:测试过程中,雷击故障过渡时长小于1个周波,基本实现雷击故障波形时序的复现;电流探头A621和TRCP3000可配合进行测试,基本满足10~1000A行波电流测量的要求;两路雷电流波前时间差范围为1~100μs,实现了故障点位置的随机设定;db1测试精度优于db4,db4小波系数的鲁棒性优于db1,当信噪比大于20dB时,即可满足测试标准的要求。该研究结果可为分布式故障监测装置雷击故障下的定位精度改善提供技术支撑。
关键词
分布式故障监测装置
定位精度
雷击故障
小波变换
鲁棒性
Keywords
distributed fault monitoring device
location accuracy
lightning strike fault
wavelet transform
robustness
分类号
TM863 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
基于聚类学习方法的新型电力系统重要输电通道雷击故障特征分析研究
3
作者
谷山强
李健
汤亮亮
吴敏
雷梦飞
谢迎谱
机构
南瑞集团有限公司
国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司
国家能源雷电灾害监测预警与安全防护重点实验室
电网雷击风险预防湖北省
重点
实验室
出处
《电网技术》
北大核心
2025年第8期3177-3187,共11页
基金
国家电网有限公司总部管理科技项目(5108-202218280A-2-224-XG)。
文摘
随着新型电力系统迅速发展,叠加全球气候变暖等背景,导致新型电力系统面临雷电等极端灾害天气事件明显增多。重要输电通道是新型电力系统中大规模清洁能源电力外送的主要通道,雷击故障频发已经严重威胁新型电力系统安全稳定运行。该文通过开展新型电力系统重要输电通道雷击故障特征研究和分析,归纳雷击致灾因子和新型电力系统薄弱环节,利用K均值(K-means)聚类等数据驱动分析方法,对雷击故障因子和雷击致灾机理进行分析。得到了雷电流幅值、保护角、地形地貌、海拔高度等7种主要因子,选用sigmoid函数完成了对重要输电通道雷害形式进行拟合,最终实现了对重要输电通道不同闪络形式完成判断,同时,建立了雷害简化模型,数据模型验证表明,该模型准确率高达93.53%,可以帮助现场运维人员准确判断何种雷击故障,总结雷击故障和分析原因。
关键词
重要输电通道
雷击故障致灾因子
K-means聚类分析
SIGMOID函数
简化模型
Keywords
dense transmission lines
lightning strike fault factor
K-means cluster analysis
sigmoid function
simplified model
分类号
TM721 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂地形和土壤电导率对雷电电磁波传播影响及雷电定位优化
王宇
谷山强
冯万兴
李健
李哲
赵多青
《高电压技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
雷击故障下的分布式故障监测装置定位精度测试方法
李炼炼
谷山强
孟刚
李健
郑雷
冯智慧
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于聚类学习方法的新型电力系统重要输电通道雷击故障特征分析研究
谷山强
李健
汤亮亮
吴敏
雷梦飞
谢迎谱
《电网技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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