由于规程推荐、IEEE推荐的雷电流幅值概率分布函数在计算雷击跳闸率都与实际雷电流幅值概率分布有一定偏差，为了改善该情况，本发明专利技术公开了一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，该方法采用数值分析的方法来分段拟合雷电流幅值概率分布函数，并进行连续性修正，这样得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与实际雷电流幅值概率曲线的相关性最强。众所周知，雷电流幅值概率分布函数是计算输电线路雷击跳闸率的重要计算参数，其取值的准确性直接影响到雷击跳闸率的计算结果的准确性。所以通过本发明专利技术公开的拟合方法，可以得到更为准确的雷击跳闸率，为电力运行部门划定区域电网防雷薄弱区提供运行参考。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】由于规程推荐、IEEE推荐的雷电流幅值概率分布函数在计算雷击跳闸率都与实际雷电流幅值概率分布有一定偏差，为了改善该情况，本专利技术公开了一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，该方法采用数值分析的方法来分段拟合雷电流幅值概率分布函数，并进行连续性修正，这样得到的雷电流幅值概率分布函数曲线与实际雷电流幅值概率曲线的相关性最强。众所周知，雷电流幅值概率分布函数是计算输电线路雷击跳闸率的重要计算参数，其取值的准确性直接影响到雷击跳闸率的计算结果的准确性。所以通过本专利技术公开的拟合方法，可以得到更为准确的雷击跳闸率，为电力运行部门划定区域电网防雷薄弱区提供运行参考。【专利说明】一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法与系统
本专利技术涉及数据拟合的
，特别涉及一种雷电流幅值概率分布函数的分段 拟合方法与系统。
技术介绍
在电力系统的各项事故中，输电线路的故障占大部分，其中高压输电线路的故障 又以雷击故障为主。我国计算雷击跳闸率所使用的雷电参数包括雷暴日、地闪密度、雷电流 幅值概率函数，这些参数都是防雷工作中用来表示雷电活动强弱特征的重要基础数据。雷 电流幅值概率分布函数（即超过雷电流I的概率）是计算输电线路雷击跳闸率的重要计算 参数，其取值的准确性直接影响到雷击跳闸率的计算结果的准确性。但是国内外的雷电流 幅值分布表达式是不同。电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝 缘配合》推荐（规程法推荐），一般地区雷电流幅值的累积概率P的计算公式为： lgP = -1/88 (1) 式中，P为雷电流幅值概率，I为雷电流幅值大小。 对于我国的西北、内蒙古等雷电活动较弱的地区，由于雷电流赋值较小，雷电流幅 值的累积概率计算公式如公式（2)所示： lgP = -1/44 (2) 而IEEE推荐曲线函数表达式如式（3): 【权利要求】1. 一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在于，包括下列步骤： 51、 通过雷电定位系统采集的原始数据拟合出雷电流幅值概率分布函数曲线； 52、 在上述拟合出的雷电流幅值概率分布函数曲线上找到曲线的拐点，并以拐点作为 曲线的区间分段点； 53、 通过插值方法分别对各区间段曲线进行函数逼近，得到雷电流幅值概率分布函 数； 54、 在区间分段点上对雷电流幅值概率分布函数进行连续化处理。2. 根据权利要求1所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在 于： 步骤S1中所述的雷电定位系统原始数据是依据GPS系统建立的统一时间的雷电定位 系统对雷电活动特征提供的基础数据，能实时获取雷击的时间、位置、雷电流的幅值和极性 以及回击次数。3. 根据权利要求1所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在 于： 步骤S2中所述雷电流幅值概率分布函数曲线的拐点通过求解被拟合函数的不可导点 得到，被拟合函数出现不可导的点即为拐点。4. 根据权利要求1所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在 于： 步骤S3中所述插值方法包括hermite插值、lagrange插值、newton插值、分段多项式 插值。5. 根据权利要求4所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在 于，所述的hermite插值方法具体为： 已知区间上两端点x〇、xl，两端点间Hermite插值函数可以用基函数的方法表示： H(x) = y0 a 〇(x)+yi a j (χ)+πι0β 〇(x)+m1 β ! (x), X e (χ〇, xl] 其中， a0i.v) = (l + 2^^)(Az￡)^ χ{-χ0 χι-χ0 α, (χ) = (1 + 2 χ1 -χ0 ~Χ〇 β(Ι(χ) = (χ - χ0)(^^)2 Χι-Χ〇 βι(χ) = (χ-χι)( Λ Λ() )2 Χι-Χ〇 由以上两式得此区间段的雷电流幅值概率分布多项式。6. 根据权利要求1所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在 于： 步骤S4中所述的区间分段点的连续性处理具体是通过改变区间分段点的取值范围， 使得区间分段点两侧的左极限和右极限相等，进而达到函数连续。7. -种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合系统，其特征在于，包括下列装置： 雷电流幅值概率分布函数曲线拟合装置，该装置通过雷电定位系统采集的原始数据拟 合出雷电流幅值概率分布函数曲线； 曲线拐点求解装置，该装置在上述拟合出的雷电流幅值概率分布函数曲线上找到曲线 的拐点，并以拐点作为曲线的区间分段点； 雷电流幅值概率分布函数插值计算装置，该装置通过插值方法分别对各区间段曲线进 行函数逼近，得到雷电流幅值概率分布函数； 曲线拐点连续化处理装置，该装置在区间分段点上对雷电流幅值概率分布函数进行连 续化处理。8. 根据权利要求7所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合系统，其特征在 于： 所述雷电流幅值概率分布函数曲线拟合装置中的雷电定位系统原始数据是依据GPS 系统建立的统一时间的雷电定位系统对雷电活动特征提供的基础数据，能实时获取雷击的 时间、位置、雷电流的幅值和极性以及回击次数。 所述曲线拐点求解装置中雷电流幅值概率分布函数曲线的拐点通过求解被拟合函数 的不可导点得到，被拟合函数出现不可导的点即为拐点。9. 根据权利要求7所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合系统，其特征在 于： 所述雷电流幅值概率分布函数插值计算装置中插值方法包括hermite插值、lagrange 插值、newton插值、分段多项式插值； 其中所述hermite插值方法具体为： 已知区间上两端点x〇、xl，两端点间Hermite插值函数可以用基函数的方法表示： H(x) = y0 a 〇(x)+yi a j (χ)+πι0β 〇(x)+m1 β ! (x), X e (χ〇, xl] 其中， / 、 /1 ^ X -Χ() Λ", - Λ" α0(χ) = (1 + 2--)(^--)- Α-Χο 七-Xo α丨〇〇 =(丨 + 2^^、(^%- Xj-Xo χ,-χ0 β{)(χ) = (χ-χ0)(-~-)' βι(χ) = (χ- χ,)(Λ Λ|? )2 由以上两式得此区间段的雷电流幅值概率分布多项式。10. 根据权利要求7所述的一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合系统，其特征在 于： 所述曲线拐点连续化处理装置中区间分段点的连续性处理具体是通过改变区间分段 点的取值范围，使得区间分段点两侧的左极限和右极限相等，进而达到函数连续。【文档编号】G06F19/00GK104239739SQ201410505227【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日 【专利技术者】张弦, 刘刚, 邱梓庭, 刘峻岐, 马浩禹, 周露, 游阳, 王湘女 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种雷电流幅值概率分布函数的分段拟合方法，其特征在于，包括下列步骤：S1、通过雷电定位系统采集的原始数据拟合出雷电流幅值概率分布函数曲线；S2、在上述拟合出的雷电流幅值概率分布函数曲线上找到曲线的拐点，并以拐点作为曲线的区间分段点；S3、通过插值方法分别对各区间段曲线进行函数逼近，得到雷电流幅值概率分布函数；S4、在区间分段点上对雷电流幅值概率分布函数进行连续化处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张弦，刘刚，邱梓庭，刘峻岐，马浩禹，周露，游阳，王湘女，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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