馬 磊 石 濤 蘇玉宗 何啟明

寧夏中科天際防雷股份有限公司 寧夏 銀川 750001

引言

隨著我國(guó)用電負(fù)荷以及用電多樣性需求越來(lái)越大，電網(wǎng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)也逐漸呈現(xiàn)復(fù)雜化。電網(wǎng)對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備等監(jiān)測(cè)精度有著非常高的要求?；诖?，采用雷電定位檢測(cè)激素，可以更為客觀直接的顯示當(dāng)前線路所受到的雷擊情況，并進(jìn)行自動(dòng)記錄，以便于更為直觀的發(fā)現(xiàn)雷擊故障位置，引導(dǎo)設(shè)備檢修人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)搶修作業(yè)。除此之外，雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還可以為雷電活動(dòng)等提供必要的參考依據(jù)，有利于更好的維護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行。

1 雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)原理分析

雷電是大自然中最為常見的氣候現(xiàn)象，產(chǎn)生雷電的同時(shí)往往也會(huì)伴隨著出現(xiàn)大量的電磁輻射信號(hào)。通過(guò)對(duì)雷電波信息的采集，隨后進(jìn)行分析處理，無(wú)疑可以準(zhǔn)確的得到當(dāng)前雷電的具體參數(shù)，包括雷電的具體位置等。當(dāng)前，常見的用于雷電定位的技術(shù)主要分為定向定位以及時(shí)差定位兩種。

1.1 定向定位技術(shù)分析 雷電產(chǎn)生過(guò)程中通常會(huì)向四周同時(shí)發(fā)射出很強(qiáng)的電磁波。對(duì)于這些電磁波則可以利用位于各個(gè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)站接收信號(hào)。同一時(shí)間段內(nèi)，如若兩個(gè)監(jiān)測(cè)站都接受到了較為強(qiáng)烈的雷電電磁波信號(hào)，則可以據(jù)此分析得到雷電的方位角，從而依據(jù)三角定位原理得到雷電的具體襲擊點(diǎn)。該技術(shù)原理相對(duì)簡(jiǎn)單，操作實(shí)現(xiàn)也比較方便，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中幾乎不存在任何死區(qū)情況，但實(shí)際探測(cè)的精度由于受限于電磁波以及監(jiān)測(cè)站周邊環(huán)境影響較大，故而定位時(shí)可能存在一定的偏差。

1.2 時(shí)差定位技術(shù)分析 該檢測(cè)方法主要用于監(jiān)測(cè)各個(gè)雷電電磁信號(hào)抵達(dá)各個(gè)監(jiān)測(cè)站的時(shí)間差，并依據(jù)時(shí)間差從而得到雷擊的具體位置信息。使用該方法進(jìn)行雷電位置定位時(shí)，對(duì)于監(jiān)測(cè)站中的時(shí)鐘精度具有較高的要求。同定向定位技術(shù)相比，基于全球定位系統(tǒng)的高精度時(shí)鐘往往可以實(shí)現(xiàn)比定向定位技術(shù)約五倍以上的定位精度。除此之外，時(shí)差定位技術(shù)對(duì)于監(jiān)測(cè)站周邊的環(huán)境要求也不高，可能造成的誤差也主要集中在全球定位系統(tǒng)偏差以及雷電電磁信號(hào)傳播過(guò)程中存在延時(shí)情況所致。

1.3 綜合雷電定位技術(shù)分析 當(dāng)前較為常用的雷電定位技術(shù)主要是指“定向與時(shí)差”定位技術(shù)結(jié)合，綜合定位監(jiān)測(cè)站不單單可以發(fā)現(xiàn)雷擊具體發(fā)生的方位角度，同時(shí)也可以用于監(jiān)測(cè)雷擊輻射的電磁波的精度值，該方法主要用于對(duì)全部有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)收集，規(guī)避了方向誤差以及無(wú)效時(shí)間相關(guān)數(shù)據(jù)，從而使得雷電定位偏差次數(shù)大大降低。

2 雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 引導(dǎo)開展輸電線路雷擊故障點(diǎn)位的排查 毫無(wú)疑問(wèn)，雷電定位技術(shù)可以更為準(zhǔn)確的幫助確定雷擊的具體位置，而這也正是該系統(tǒng)在電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中常見的使用形式。以前，如若輸電線路存在雷擊發(fā)生跳閘情況，需要依據(jù)調(diào)度的相關(guān)指令，由當(dāng)?shù)氐木€路的主要負(fù)責(zé)部門出動(dòng)大量人員進(jìn)行維護(hù)排查。實(shí)際排查工作也只是依據(jù)相對(duì)模糊的數(shù)據(jù)進(jìn)行，排查人員需要逐個(gè)桿塔的查找故障位置，工作效率不高且需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。針對(duì)一些較為重要的故障線路等，還有可能存在延遲送電以及電網(wǎng)安全性不高等情況。借助雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)則可以在線路遭受雷擊出現(xiàn)跳閘后，現(xiàn)場(chǎng)值守人員等依據(jù)定位系統(tǒng)則可以直接找出具體精確的跳閘時(shí)間以及定位，大大縮短了對(duì)故障的點(diǎn)位的排查時(shí)間，減輕了線路排查人員工作強(qiáng)度的同時(shí)也大大提升了工作進(jìn)度。

2.2 引導(dǎo)判斷線路跳閘雷擊的關(guān)聯(lián)性 就以往對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行排查經(jīng)驗(yàn)，大多將出現(xiàn)在雷雨天氣但未能查找出明確故障位置線路跳閘原因等均納為雷擊故障所致。而這樣的操作方式無(wú)疑制約了相關(guān)單位對(duì)真正的事故原因的排查，且存在的再次發(fā)生該事故的可能。而采用雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)則可以更好的判斷由于雷擊所導(dǎo)致的故障的可能性，以及確定并非雷擊所致的可能性有多高，可以依據(jù)實(shí)際情況從而找出具體的故障點(diǎn)位以及分析得到事故的最終原因，并從根源上排查事故隱患。

2.3 引導(dǎo)開展系統(tǒng)雷擊的運(yùn)行方案 通過(guò)對(duì)大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)的積累與分析，可以大概的了解到當(dāng)?shù)氐睦纂姷陌l(fā)生情況以及規(guī)律，從而針對(duì)性的開展防雷措施，指導(dǎo)線路運(yùn)行有關(guān)單位科學(xué)性的對(duì)雷擊密集區(qū)域以及線路的易受雷擊區(qū)域進(jìn)行必要的維護(hù)與管理，此外，可以為電力設(shè)計(jì)部門以及線路施工與廠站等提供必要的參照依據(jù)。

2.4 方式的優(yōu)化與事故預(yù)想 基于整個(gè)系統(tǒng)所能接收到的雷電數(shù)據(jù)，調(diào)度員可以對(duì)雷電點(diǎn)位進(jìn)行判斷與分析，并及時(shí)了解雷電的走勢(shì)與強(qiáng)度等基本參數(shù)。依據(jù)該情況，調(diào)度人員可以預(yù)先對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行模式進(jìn)行必要的調(diào)整與完善，規(guī)避運(yùn)行期間電網(wǎng)遭受不必要的雷擊傷害，提升整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性以及可靠性，在不改變電網(wǎng)運(yùn)行方式的基礎(chǔ)上，調(diào)度值班人員可以更好的完成雷擊防護(hù)措施以及事故的預(yù)案分析，力圖將雷擊造成的傷害降低至最小值。

3 結(jié)束語(yǔ)

電能已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钜约肮ぷ魉匦璧幕A(chǔ)能源，如若電能供應(yīng)存在問(wèn)題則有可能導(dǎo)致無(wú)法估量的后果。雷電是電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常會(huì)遇到的事故類型之一，傳統(tǒng)形式的雷電定位與檢修工作往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，需要檢修人員依據(jù)模糊的數(shù)據(jù)分析結(jié)果對(duì)線路進(jìn)行排查，一方面檢修耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，部分地區(qū)可能需要面臨長(zhǎng)時(shí)間的停電情況，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的檢修模式檢修效果也不理想，無(wú)法從根源上第一時(shí)間排除問(wèn)題。而此次提出的雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于雷電故障點(diǎn)位的分析更為科學(xué)合理，同時(shí)還可以借助該系統(tǒng)對(duì)雷電的分布以及發(fā)展規(guī)律等進(jìn)行分析，幫助調(diào)度以及檢修人員等更為合理的開展線路排查工作，提升了線路運(yùn)行穩(wěn)定性，確保電力能源的可靠供應(yīng)。未來(lái)隨著電力系統(tǒng)建設(shè)越來(lái)越完善，對(duì)于故障的監(jiān)測(cè)以及預(yù)判等各個(gè)方面提出了更要的要求，而雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更大的進(jìn)步與提升，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。