摘要：本研发项目涉及电力行业架空输电线路设备技术领域，具体地说是一种应用在超高压输电线路的雷电在线定位装置设备中的定位技术方法。随着国民经济的发展与电力需求的不断增长，电力生产的安全运行问题也越来越突出。对于输电线路来讲，雷击跳闸一直是影响高压输电线路供电可靠性的重要因素。由于大气雷电活动的随机性和复杂性，目前世界上对输电线路雷害除避雷外没有有效的防雷措施。在输电线路遭受雷击后精确定位与及时发现成为一项技术难题，本系统可对杆塔接地进行实时监控，综合分析每条线路的具体情况，通过安全、经济的实时数据比较，得出线路遭受雷击的精准情况，以达到提高供电可靠性的目的。
关键词 故障辨识 输电线路 杆塔接地 对地电流 多端测距
概述
本设备能有效提高了雷击线路的定位精度，在极大的加强雷击事故检查准确性与时效性的同时，还可以有效得知故障类型，降低雷击跳闸事故的发生。除此之外，本系统可准确检测到没有导致跳闸的雷击事件，可有效加强线路管理程度，真正做到有防、有测精确定位，防患于未然。
水平综述
本新型输电线路典型故障智能辨识技术使用对地放电定位检测技术进行雷电信号采集，将雷电流信号经过转换处理使用无线自动接力技术发送出去。承载雷电流信号的数据包将被无线集线器接收到并通过雷击精确定位系统平台软件进行告警。
基于对地放电定位检测技术采集的雷电信号定位原理是通过高变比互感器感应的雷击泄电流情况进行雷击检测。当发生对地放电时，同时相邻几基铁塔的监测终端同时向服务器发送数据，经服务器进行波形分析比对后可以精确定位发生对地放电的铁塔位置，并推算出雷击点、异物放电、鸟闪点、树木闪络、外力放电点等诸多放电位置与两基铁塔间档距的距离范围，其精度理论上可以达到30米。
技术方案
本新型设备由雷击精确定位系统平台、无线集线器、监测终端组成：
雷击精确定位系统平台由已经成熟的输电线路智能生产指挥系统改进而来，平台软件由数据存储系统、实景地理信息系统、数据处理系统等三大部分组成，其中数据存储系统与数据处理系统运行于服务器，实景地理信息系统运行于办公电脑。
为充分发挥“输电线路雷击精确定位系统”的数据化、信息化、直观化，并加强信息共享、信息互通性。自主研发了自主知识产权的数据库与服务器系统，实现实时在线监测信息、分析报表信息、杆塔缺陷信息、杆塔属性信息、巡视轨迹信息、巡视路网信息、海量实景地理信息数据等大量信息的整合、存储与处理，同时该信息中心兼具处理杆塔监测数据预警、自动巡视到位信息的处理，并为生产管理调度中心提供全部数据信息，是整套系统的信息存储与预处理中心。
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结合信息中心会自动生成日常生产所需的各种报告与图表，在发生异常监测数据或收到杆塔隐患信息时，经过处理将立即向指挥平台发出警告，指挥平台可在最短的时间处理线路隐患，在必要时信息中心可通过手持移动终端设备将建立起现场与指挥中心的双向实时影像传送通道，帮助管理人员有效、直观、实时的了解与处理现场隐患，做到真正意义的可控、可管、高效的管理与隐患处理。
同时充分应用自主研发的实景综合地理信息系统和可编程卫星遥感影像技术，搭建调度信息中心统一指挥决策平台，追踪并展现各业务系统的图形图像、视频、文字、虚拟线路模型之间的内在联系，辅助现场指挥；并应用综合实时信息和分析功能形成辅助决策支持系统，满足电网管理企业的生产指挥决策需要。帮助输电线路运维单位建立领先的生产指挥监测决策体系。其具有电网实景展现、线路杆塔台账查看、在线监测预警、线路状态分析、线路状态检修、现场可视化指挥、巡视人员监督等功能。
无线集线器是用来将监测终端发来的无线自组网数据报文收集起来转发到局端中心服务器，无线集线器内部安装有多通道数据报文到以太网转换模块，可同时转发多种数据报文到内部办公网络。
监测终端利用互感器原理实现自供电，待机状态下自动进行充电，在发生事故时进行数据通信。同时，单片机将实时监测互感器输出电流强度以此作为雷击判定标准，并精确定位雷电击中了那基铁塔。监测终端可实时采集现场温度对监测数值进行校准，并将数据发回服务器。除此之外监测终端使用了非接触接地电阻测量原理进行实时的接地电阻测量，为防止雷击跳闸事故的发生提供了有效保障。
关键技术
本新型系统基本分析方法原理是综合录波线路区间，进行各点逐一分析计算，考虑接地引线录波、土壤电场变化、土壤导电率进行故障分析。以录波分析为主、电场变化与导电率为辅的算法和逻辑相结合的综合录波分析方法。可以有效识别树闪、鸟闪、冰闪、外破、多重雷击、多回雷击等故障原因。
系统基础理论通过频率计算、变换全周傅氏变换算法、多端统计测距算法作为理论计算基础理论。
结论
应用本方法的新型系统成功推广将提高输电线路雷击管理水平，实时监测接地电阻率综合雷击分析，有针对性的改进接地措施有效降低雷击跳闸事故发生概率的同时降低措施成本。有效提高雷击跳闸事故处理工作效率，减轻人员的工作负担。使用无线自动接力技术，每基铁塔均可实现自动链接成整体网络，无需塔上施工，简单培训即可使用。
参考文献
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作者简介
李国鹏 （1977-），性别：男，民族：汉，籍贯河北省沧州市，单位：国网供电公司沧州供电分公司，职称：中级工程师，研究方向：电力输电技术。
论文作者:李国鹏,金涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
标签：线路论文; 杆塔论文; 雷电论文; 数据论文; 信息论文; 实时论文; 终端论文; 《电力设备》2017年第7期论文;