一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，其包括以下步骤：1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据和外部气象条件归一调整结果，以建立的技术效果量化评价指标体系，计算得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。本发明专利技术可广泛应用于电网运行安全评估领域。

A Method and System for Evaluating Lightning Protection Projects of Transmission Lines with Multiple Lightning Protection Measures

【技术实现步骤摘要】
一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统
本专利技术涉及一种适用于含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，属于电网运行风险评估领域。
技术介绍
作为防范电网运行风险的重要手段、提升设备运行水平的重要方式，生产技改项目投资逐年加大，其中，防雷治理得到较多关注，目前从技术层面对防雷进行了大量研究，针对防雷工作编制防雷工作手册。但并未实现对防雷投入产出的量化评价，现有的研究仅停留在少数直接技术指标上，未考虑防雷措施是对潜在风险的防范，少量直接技术指标难以充分量化防雷措施在技术上的效果并未对技术指标进行量化，此外，现有研究未考虑到不同防雷方案功能定位与作用机理的差异性，不能充分挖掘与体现不同措施全面技术效果，无法形成技术效果的量化评估，不利于了解实际防治效果，也不利于未来进一步完善治理思路与优化投资方案。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法和系统，基于防雷技改项目技术特性与作用机理，提出量化评价标准，有利于对今后防雷技改项目投资的实现切实可行的投入产出分析，实现对投资产出的清晰认识，为今后决策提供辅助支撑。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其包括以下步骤：1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。进一步的，所述步骤1)中，根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值的方法，包括以下步骤：1.1)依据目标输电线路实施防雷的治理措施，划分评价对象类型；1.2)收集防雷措施实施前后两个时间区段内基础数据；1.3)将外部气象条件归一化，使得防雷项目治理措施实施前后目标输电线路外部雷击情况理论上相同；1.4)从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；1.5)根据收集的各项基础数据和归一调整结果，以建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系为基础，计算得到各防雷项目的技术效果量化指标值。进一步的，所述步骤1.2)中，所述统计时间区段包括统计区间一和统计区间二，所述统计区间一是指线路进行防雷治理后正常运行前二年1月～治理后正常运行年12月；所述统计区间二是指线路进行防雷治理后正常运行后一年1月～治理后正常运行后三年12月；所述基础数据包括线路跳闸率、防雷改造杆塔数量、避雷器动作次数、4级风险杆塔占比、绕击耐雷水平和反击耐雷水平。进一步的，所述步骤1.3)中，将外部气象条件归一化采用地闪密度归一参数体现，包括统计区间一地闪密度归一参数和统计区间二地闪密度归一参数，计算公式为：统计区间一地闪密度归一参数＝治理前地闪密度/2.78；统计区间二地闪密度归一参数＝治理后地闪密度/2.78。进一步的，所述步骤1.4)中，建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系包括雷击跳闸率类指标、雷击故障停运类指标、雷击风险类指标和耐雷水平类指标四类；所述雷击跳闸率类指标分为绕击跳闸率降低率、反击跳闸率降低率和雷击跳闸率降低率三个子指标；所述雷击故障停运类指标分为雷击故障停运率降低率、防雷措施有效性两个子指标；所述雷击风险类指标分为电网风险等级、4级风险杆塔占比降低率、3级风险杆塔占比降低率三个子指标；所述耐雷水平类指标分为绕击最大雷电流幅值降低率、绕击耐雷水平提升率、反击耐雷水平提升率三个子指标。进一步的，所述雷击跳闸率类指标中各子指标的计算公式如下：①绕击跳闸率降低率绕击跳闸率降低率＝(治理前绕击跳闸率-治理后绕击跳闸率)/治理前绕击跳闸率；其中，绕击跳闸率＝绕击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；②反击跳闸率降低率反击跳闸率降低率＝(治理前反击跳闸率-治理后反击跳闸率)/治理前反击跳闸率；其中，反击跳闸率＝反击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；③雷击跳闸率降低率雷击跳闸率降低率＝((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))-治理后雷击跳闸率)/((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))，其中，雷击跳闸率＝雷击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；所述雷击故障停运类指标中各子指标的计算公式如下：①雷击故障停运率降低率雷击故障停运率降低率＝(治理前雷击故障停运率-治理后雷击故障停运率)/治理前雷击故障停运率；其中，雷击故障停运率＝雷击停运次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；②防雷措施有效性防雷措施有效性＝(防雷改造杆塔数量-安装防雷措施后仍雷击跳闸杆塔数量)/防雷改造杆塔数量。所述雷击风险类指标中各子指标的计算公式如下：4级风险杆塔占比变化率＝(防雷改造前4级风险杆塔占比-防雷改造后4级风险杆塔占比)/防雷改造前4级风险杆塔占比；3级风险杆塔占比降低率＝(防雷改造前3级风险杆塔占比-防雷改造后3级风险杆塔占比)/防雷改造前3级风险杆塔占比。所述耐雷水平类指标中各子指标的计算公式如下：绕击最大雷电流幅值降低率＝(防雷措施前最大雷电流幅值-防雷措施后最大雷电流幅值)/防雷措施前最大雷电流幅值；绕击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后绕击耐雷水平-防雷措施安装前绕击耐雷水平)/防雷措施安装前绕击耐雷水平；反击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后反击耐雷水平-防雷措施安装前反击耐雷水平)/防雷措施安装前反击耐雷水平。进一步的，所述步骤2)中，各项技术效果量化指标的评分标准为：所述绕击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后绕击跳闸降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在绕击跳闸，治理后绕击跳闸率降低率为0时，得分70；当治理前与治理后均无绕击跳闸时，得分80；当绕击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当绕击跳闸降低率大于等于1，得分100；所述反击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后反击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前存在反击跳闸，治理后反击跳闸率降低率并未降低时，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0到1之间时，得分90；当反击跳闸降低率大于等于1，得分100；所述雷击跳闸率降低率指标的评分标准为：当治理后雷击跳闸率降低率小于0时，得分为60分；当治理前雷击跳闸不为0，治理后雷击跳闸率为0，得分70；当治理前与治理后均无反击跳闸时，得分80；当反击跳闸次数降低率介于0～52％时，得分80；当雷击跳闸率降低率大于等于52％小于100％则得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于包括以下步骤：1)根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值；2)根据技术效果量化指标评分标准以及计算得到的技术效果量化指标值，对不同防雷项目的技术效果量化指标值进行打分；3)通过防雷技改项目技术效果量化指标得分情况，结合防雷技改项目技改目标，衡量各防雷技改项目的表现情况；4)根据各防雷技改项目的表现情况，对各防雷技改项目中防雷的治理措施进行调整。2.如权利要求1所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1)中，根据收集的目标输电线路实施不同防雷项目治理措施前后不同统计时间区段的各项基础数据，以及外部气象条件归一调整结果，以预先建立的技术效果量化评价指标体系，计算各防雷项目的技术效果量化指标，得到不同防雷项目的技术效果量化指标值的方法，包括以下步骤：1.1)依据目标输电线路实施防雷的治理措施，划分评价对象类型；1.2)收集防雷措施实施前后两个时间区段内基础数据；1.3)将外部气象条件归一化，使得防雷项目治理措施实施前后目标输电线路外部雷击情况理论上相同；1.4)从跳闸率、防雷措施相关参数、雷击风险与电网风险四个方面建立防雷项目技术效果量化指标评价体系；1.5)根据收集的各项基础数据和归一调整结果，以建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系为基础，计算得到各防雷项目的技术效果量化指标值。3.如权利要求2所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.2)中，所述统计时间区段包括统计区间一和统计区间二，所述统计区间一是指线路进行防雷治理后正常运行前二年1月～治理后正常运行年12月；所述统计区间二是指线路进行防雷治理后正常运行后一年1月～治理后正常运行后三年12月；所述基础数据包括线路跳闸率、防雷改造杆塔数量、避雷器动作次数、4级风险杆塔占比、绕击耐雷水平和反击耐雷水平。4.如权利要求3所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.3)中，将外部气象条件归一化采用地闪密度归一参数体现，包括统计区间一地闪密度归一参数和统计区间二地闪密度归一参数，计算公式为：统计区间一地闪密度归一参数＝治理前地闪密度/2.78；统计区间二地闪密度归一参数＝治理后地闪密度/2.78。5.如权利要求2所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述步骤1.4)中，建立的防雷项目技术效果量化指标评价体系包括雷击跳闸率类指标、雷击故障停运类指标、雷击风险类指标和耐雷水平类指标四类；所述雷击跳闸率类指标分为绕击跳闸率降低率、反击跳闸率降低率和雷击跳闸率降低率三个子指标；所述雷击故障停运类指标分为雷击故障停运率降低率、防雷措施有效性两个子指标；所述雷击风险类指标分为电网风险等级、4级风险杆塔占比降低率、3级风险杆塔占比降低率三个子指标；所述耐雷水平类指标分为绕击最大雷电流幅值降低率、绕击耐雷水平提升率、反击耐雷水平提升率三个子指标。6.如权利要求5所述的一种含多种防雷措施的输电线路防雷项目评价方法，其特征在于：所述雷击跳闸率类指标中各子指标的计算公式如下：①绕击跳闸率降低率绕击跳闸率降低率＝(治理前绕击跳闸率-治理后绕击跳闸率)/治理前绕击跳闸率；其中，绕击跳闸率＝绕击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；②反击跳闸率降低率反击跳闸率降低率＝(治理前反击跳闸率-治理后反击跳闸率)/治理前反击跳闸率；其中，反击跳闸率＝反击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；③雷击跳闸率降低率雷击跳闸率降低率＝((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))-治理后雷击跳闸率)/((治理前雷击跳闸率+0.7×避雷器动作次数/(线路长度×计算年度×地闪密度/2.78))，其中，雷击跳闸率＝雷击跳闸次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；所述雷击故障停运类指标中各子指标的计算公式如下：①雷击故障停运率降低率雷击故障停运率降低率＝(治理前雷击故障停运率-治理后雷击故障停运率)/治理前雷击故障停运率；其中，雷击故障停运率＝雷击停运次数×2.78/(线路长度×计算年度×地闪密度)；②防雷措施有效性防雷措施有效性＝(防雷改造杆塔数量-安装防雷措施后仍雷击跳闸杆塔数量)/防雷改造杆塔数量。所述雷击风险类指标中各子指标的计算公式如下：4级风险杆塔占比变化率＝(防雷改造前4级风险杆塔占比-防雷改造后4级风险杆塔占比)/防雷改造前4级风险杆塔占比；3级风险杆塔占比降低率＝(防雷改造前3级风险杆塔占比-防雷改造后3级风险杆塔占比)/防雷改造前3级风险杆塔占比。所述耐雷水平类指标中各子指标的计算公式如下：绕击最大雷电流幅值降低率＝(防雷措施前最大雷电流幅值-防雷措施后最大雷电流幅值)/防雷措施前最大雷电流幅值；绕击耐雷水平提升率＝(防雷措施安装后绕击耐雷水平-防雷措施安装前绕击耐雷水平)/防雷措施安装前绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭凌峰，郑燕，王红晋，董祯，郭佳，康伟，周宏宇，刘昊，张恒，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，国网河北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11