两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法技术

本发明专利技术属于避雷针设计技术领域，提供一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，通过对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到{(x,y,z)}的三元数据集；接着对所述三元数据集进行组合运算，得到多元高次数据集；接着对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出所述两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；最后代入数据获取到对应的避雷针间保护范围的一侧最小宽度，这样设计解决现有的变电站避雷针保护范围计算方式繁琐或计算误差较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法
本专利技术属于避雷针设计
，尤其涉及一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法。
技术介绍
变电站的屋外交流电气装置通常采用避雷针进行雷电直击的防护，因此在进行变电站防雷设计时，必须计算避雷针保护范围，确保电气装置均在避雷针的保护范围内。对于变电站避雷针保护范围的计算，电力行业标准和国家标准都推荐采用“折线法”计算，其中两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度的计算要查曲线图，不方便计算机程序的实现。如果把曲线图中每条曲线进行分段拟合为一元二次方程后进行计算或采用基于避雷针保护范围样条曲线的抓取方法来实现，计算过程依然很繁琐，如果采用电力工程电气设计手册中推荐的公式法进行计算，虽然较简单，但不符合行业标准和国家标准的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，旨在解决现有的变电站避雷针保护范围计算方式繁琐或计算误差较大的问题。本专利技术是这样解决的：一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，包括以下步骤；S1、对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到{(x,y,z)}的三元数据集；S2、对所述三元数据集进行高次组合运算，得到多元高次数据集；S3、对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出两等高避雷针之间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；S4、将所述两避雷针的相关参数代入所述回归方程，计算出两等高避雷针之间保护范围最小宽度。进一步地，于所述步骤S1中，所述三元数据集{(x,y,z)}中的数据采集按照下述公式:x＝D/(hap)(1)y＝bx/(hap)(2)z＝hx/h(3)式中，D—两避雷针间的距离；h—避雷针的高度，m；bx—两避雷针间hx水平面上保护范围的最小宽度，m；P—高度影响系数，h≤30m，P＝1；30m<h≤120m，P＝5.5/√h；当h>120m，P＝0.5；hx—被保护物的高度，m；ha—避雷针的有效高度，m。进一步地，于所述步骤S2中，所述三元数据集中的x、z进行高次组合运算，组合运算方程按如下公式:f＝xjzk(4)式中，j，k均为自然数，且j+k≤拟合方程次数；利用公式(4)，生成所述多元高次数据集为{(x，y，z，f1，f2，…，fn)},其中，f1，f2，…，fn均为公式(4)的计算结果。进一步地，于所述步骤S3中，所述多元高次数据集中的y为因变量，所述多元高次数据集中的其他数据作为自变量，进行多元线性回归分析，拟合出的所述回方程如下；y＝a0+a1x+a2z+b1f1+b2f2+…+bnfn(5)式中，a0，a1，a2，b1，b2，…，bn为回归系数。进一步地，于所述步骤S4中，将对应的x和z值代入式(5)即可计算出对应的y值，即可计算出两等高避雷针之间保护范围的一侧最小宽度bx。以上设计的一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法相对于现有的技术具有的技术效果为：通过将两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度与相关参数的关系的曲线图进行采样和回归分析，从而拟合出回归方程，进而可以通过代入实际的数据计算出所需要的最小宽度，进而可以避免查图的繁琐和人的操作误差，进而更便于计算机计算与实现。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的获取方法的流程图。图2是本专利技术实施例提供的高度为h的两根等高避雷针的保护范围图。图3是本专利技术实施例提供的两等高避雷针间保护范围一侧的最小宽度bx与D/(hap)的关系图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请参照附图1至图3，在本专利技术实施例中，提供一种两等高避雷针间保护范围一侧最小宽度的获取方法，包括以下步骤；S1、高度为h的两根等高避雷针的保护范围图如图1所示，对两所述避雷针之间保护范围一侧的最小宽度的曲线图(如图3所示)进行采样，得到{x,y,z}的三元数据集；在本步骤中，如图3所示，对曲线图上的点，根据X轴、Y轴和Z轴的相关关系采集对应的数据集，从而组成需要的三元数据集，其中该X轴、Y轴和Z轴的数据根据曲线图上对应的各个坐标点来确定，也即该三元数据集其实是将该曲线图数据化。S2、对所述三元数据集进行组合处理，得到多元高次数据集；在本步骤中，对所述三元数据集{(x,y,z)}中的x、z进行组合运算，从而得出对应的多元高次数据集。S3、对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出两所述避雷针之间保护范围的回归方程；在本步骤中，采用社会统计分析软件(SPSS)对该多元高次数据集进行线性回归分析，进而得出上述回归方程。在本步骤中，由于曲线图中，X轴、Y轴和Z轴分别代表了该避雷针所对应的不同的数值，并且由于Y轴的数据所代替的公式中有我们最终需要的最小宽度的值，进而将y设置为因变量，将x和z的作为选取不同数字的自变量。S4、选取对应的避雷针上相关的数值代入到上述回归方程中即可获取需要的两等高避雷针间保护范围一侧最小宽度。以上设计的避雷针保护范围最小宽度的获取方法，通过将避雷针保护范围的最小宽度的曲线图进行采样和回归分析，从而拟合出回归方程，进而可以通过代入实际的数据计算出所需要的两等高避雷针间保护范围的一侧最小宽度，进而可以避免查图的繁琐和人的操作误差，进而更便于计算机计算与实现。具体地，在本专利技术实施例中，于所述步骤S1中，所述三元数据集{(x,y,z)}中的数据采集按照下述的公式；x＝D/(hap)(1)y＝bx/(hap)(2)z＝hx/h(3)式中，D—两避雷针间的距离；h—避雷针的高度，m；bx—两避雷针间hx水平面上保护范围的最小宽度，m；P—高度影响系数，h≤30m，P＝1；30m<h≤120m，P＝5.5/√h；当h>120m，P＝0.5；hx—被保护物的高度，m；ha—避雷针的有效高度，m。在本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，其特征在于：包括以下步骤；S1、对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到{(x,y,z)}的三元数据集；S2、对所述三元数据集进行组合处理，得到多元高次数据集；S3、对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出两等高避雷针之间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；S4、将所述两避雷针的相关参数代入所述回归方程，计算出两等高避雷针之间保护范围最小宽度。

【技术特征摘要】
1.一种两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，其特征在于：包括以下步骤；S1、对两等高避雷针之间保护范围的最小宽度的曲线图进行采样，得到{(x,y,z)}的三元数据集；S2、对所述三元数据集进行组合处理，得到多元高次数据集；S3、对所述多元高次数据集进行多元线性回归分析，拟合出两等高避雷针之间保护范围的一侧最小宽度的回归方程；S4、将所述两避雷针的相关参数代入所述回归方程，计算出两等高避雷针之间保护范围最小宽度。2.如权利要求1所述的两等高避雷针间保护范围最小宽度的获取方法，其特征在于：于所述步骤S1中，所述三元数据集{(x,y,z)}中的数据采集按照下述的公式；x＝D/(hap)(1)y＝bx/(hap)(2)z＝hx/h(3)式中，D—两避雷针间的距离；h—避雷针的高度，m；bx—两避雷针间hx水平面上保护范围的最小宽度，m；P—高度影响系数，h≤30m，P＝1；30m<h≤120m，P＝5.5/√h；当h>120m，P＝0.5；hx—被...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，
申请(专利权)人：陈波，
类型：发明
国别省市：湖北,42