電網(wǎng)保障了民生的用電，如果電網(wǎng)發(fā)生故障，將對民生產(chǎn)生很大的影響。為增進(jìn)大家對電網(wǎng)的認(rèn)識，本文將對電網(wǎng)雷電監(jiān)測技術(shù)以及電網(wǎng)防雷評估技術(shù)予以介紹。如果你對電網(wǎng)具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)認(rèn)真地往下閱讀哦。

一、電網(wǎng)雷電監(jiān)測技術(shù)

雷電對電網(wǎng)安全運行影響頻繁，電網(wǎng)雷擊問題一直備受關(guān)注。我國電網(wǎng)防雷工作者經(jīng)過多年努力，基于“發(fā)現(xiàn)問題–分析問題–解決問題”的技術(shù)路線，已形成一套較為成熟的電網(wǎng)防雷技術(shù)和規(guī)程。發(fā)現(xiàn)問題依靠雷電監(jiān)測，廣域雷電地閃監(jiān)測系統(tǒng)的雷電探測站由模擬式升級至新一代數(shù)字式，總體探測效率提升至90%以上，定位誤差≤500m;分布式雷擊故障監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)進(jìn)一步推廣應(yīng)用，監(jiān)測設(shè)備在26個省級電網(wǎng)輸電線路上安裝，雷擊/非雷擊故障辨識準(zhǔn)確率達(dá)98%，繞擊/反擊識別準(zhǔn)確率達(dá)95%，故障點定位準(zhǔn)確率達(dá)89%;自然雷擊光學(xué)路徑觀測系統(tǒng)不斷完善，首次在國內(nèi)捕獲了多張直擊于500kV線路的雷電形態(tài)高清圖像。分析問題依靠防雷風(fēng)險評估，輸電線路雷擊計算的相關(guān)理論和模型逐步完善，差異化防雷評估系統(tǒng)在25個省級電網(wǎng)安裝運行，指導(dǎo)超過500條330kV及以上線路的防雷改造。解決問題依靠防雷措施，繼交流線路避雷器取得顯著防雷效果之后，我國率先開發(fā)±500kV直流線路避雷器并應(yīng)用成功，±800kV直流線路避雷器也于世界首次掛網(wǎng)試運行。防雷技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用極大提升了輸電線路防雷運行與維護(hù)水平，雷擊跳閘率與故障停運率均處于世界最優(yōu)水平。

我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模加大，尤其特高壓交、直流輸電線路是能源輸送的重要通道規(guī)劃和建設(shè)規(guī)模增速明顯，同時，在全球氣候變化的背景之下，強(qiáng)對流天氣頻發(fā)，雷電活動增強(qiáng)趨勢明顯，電網(wǎng)防雷面臨若干較突出問題。本文將主要從雷電觀測、防雷評估和雷電防護(hù)3個大的方面對近年來我國電網(wǎng)防雷技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行回顧和總結(jié)，重點面向輸電通道、直流與配電線路防雷問題對未來防雷技術(shù)的主要研究發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1.1廣域雷電監(jiān)測

我國于2006年建成了覆蓋全國電網(wǎng)和大部分國土面積的全國雷電地閃監(jiān)測網(wǎng)，中國成為擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的雷電監(jiān)測系統(tǒng)的國家，雷電監(jiān)測網(wǎng)規(guī)模和工程應(yīng)用水平居世界領(lǐng)先地位。2009年筆者團(tuán)隊開展了全數(shù)字化雷電探測技術(shù)研究，成功研制出基于第3代全數(shù)字式雷電地閃探測站DLF–3000的廣域雷電地閃監(jiān)測系統(tǒng)。目前我國電網(wǎng)建設(shè)的雷電監(jiān)測網(wǎng)覆蓋全國除臺灣外的所有行政區(qū)域。廣域雷電監(jiān)測系統(tǒng)有效支持了雷電參數(shù)長期統(tǒng)計和輸電線路雷擊故障查找。

1.2雷擊監(jiān)測

輸電線路分布式故障監(jiān)測技術(shù)采用區(qū)段化、高電位測量，能夠監(jiān)測出線路上各種電流形波較為豐富的瞬態(tài)特征，根據(jù)不同狀態(tài)下暫態(tài)行波特征，實現(xiàn)雷擊/非雷擊故障辨識、繞擊/反擊辨識和故障桿塔精確定位。

國網(wǎng)研發(fā)的輸電線路雷擊光學(xué)路徑監(jiān)測系統(tǒng)，利用高靈敏光學(xué)觸發(fā)器智能感知雷擊過程，實時記錄雷擊光學(xué)圖像并自動發(fā)送給遠(yuǎn)端服務(wù)器，實現(xiàn)了在本地就能掌握遠(yuǎn)隔千里野外運行的輸電線路雷擊狀況。

通過在高塔或高建筑物或輸電桿塔上安裝電流測量傳感器(羅氏線圈、同軸分流器等)可以對雷電流波形進(jìn)行高精度測量。2007年以來，我國也在云南、山西、廣州等地電網(wǎng)開展了一系列直擊雷測量研究，主要通過定點安裝全波形雷電流測量裝置獲取雷擊桿塔頂部的雷電流時間、波形、幅值、極性。

二、電網(wǎng)防雷評估技術(shù)

架空輸電線路分布范圍廣泛，沿線地形地貌復(fù)雜、雷電活動分布不均，加上線路結(jié)構(gòu)、絕緣差異等因素，精細(xì)化評估線路雷擊風(fēng)險的難度較大，但一直是防雷科研和生產(chǎn)運行努力的目標(biāo)。

基于線路走廊雷電監(jiān)測數(shù)據(jù)樣本庫，實現(xiàn)以地閃密度為依據(jù)的雷區(qū)等級劃分，并繪制全國范圍的雷電地閃密度分布圖;對輸電線路走廊雷電流幅值累積概率曲線的統(tǒng)計分析，結(jié)果與IEEE概率推薦分布一致性明顯優(yōu)于現(xiàn)行國標(biāo)，指導(dǎo)輸電線路設(shè)計、運行管理和防雷改造。精細(xì)化地形地貌數(shù)據(jù)在防雷評估中主要使用地面傾角和地貌數(shù)據(jù)，導(dǎo)地線相對地面的準(zhǔn)確高度采用弧垂和地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，最大繞擊電流計算過程中需要調(diào)整地面傾角。3維激光掃描技術(shù)可實現(xiàn)線路結(jié)構(gòu)信息的精細(xì)化測量，該方法能提取更加精確的桿塔定位坐標(biāo)、導(dǎo)地線間的間距及弧垂、轉(zhuǎn)角塔外側(cè)跳線保護(hù)角等重要參數(shù)，該項技術(shù)已成功應(yīng)用于三峽近區(qū)500kV送出線雷電風(fēng)險評估中并取得良好應(yīng)用效果。

隨著電力系統(tǒng)廣域雷電監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)和數(shù)據(jù)積累，學(xué)者們提出了基于輸電線路走廊雷電活動強(qiáng)度、地形地貌及線路結(jié)構(gòu)等差異化因子的全線路雷擊故障風(fēng)險逐桿塔分析方法?；谠摲椒ㄑ邪l(fā)出的輸電線路差異化防雷評估系統(tǒng)，已應(yīng)用于26個省級電網(wǎng)，指導(dǎo)500多條線路防雷改造已成為指導(dǎo)電網(wǎng)防雷設(shè)計、運行維護(hù)和改造的重要工具，應(yīng)用成果顯著。

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