北极星输配电网获悉，为贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，深入贯彻习近平总书记系列重要讲话精神，大力推进创新驱动发展战略和知识产权战略，努力加快知识产权强国建设，国家知识产权局决定对积极有效开展知识产权创造、运用、保护和管理工作，在促进创新和推动经济社会发展等方面做出突出贡献的专利权人和发明人(设计人)给予表彰。
根据《中国专利奖评奖办法》的规定，经国务院有关部门知识产权工作管理机构、地方知识产权局、有关全国性行业协会，以及中国科学院院士和中国工程院院士等推荐，由中国专利奖评审委员会评审，国家知识产权局和世界知识产权组织审核，国家知识产权局和世界知识产权组织决定授予“一种交流输电线路雷电绕击与反击的识别方法”中国专利优秀奖，该专利权人：昆明理工大学，发明人：束洪春、张广斌、王永治、程春和、孙涛、彭仕欣、张加贝、朱子钊、朱盛强。
北极星输配电网特将该发明专利内容整理如下：
摘要
本发明涉及一种交流输电线路雷电绕击与反击的辨识方法。 由于雷电绕击与反击交流输电线路的电磁暂态量产生的机理，以及线路上雷击电磁暂态的传播路径不同，故其产生的电流暂态信号在不同频带的能量分布存在较大差异。因此，本发明于保护安装处的行波分析与测距高速采集系统中，利用小波分析提取零模电流在不同频带下的能量，根据能量分布的特征来区分雷电绕击故障与反击故障，经过大量仿真表明该方法可靠、有效，完全能对交流线路全线的雷电绕击与反击故障进行准确识别。
本发明所依据的理论基础较为直观，物理概念清晰，因而易于实现，可广泛应用于交流系统保护装置，为交流线路防雷设计提供重要数据支撑，为线路的运行与维护提供参考。
技术要点简析
技术领域
本发明涉及一种交流输电线路雷电绕击与反击的识别方法，属于电力系统雷电电 磁暂态监测技术领域。
技术背景
雷云放电时在导线或电气设备上形成雷电过电压， 分为直击雷和感应雷过电 压 [1]。 直击雷过电压可能达到很大的幅值，即便是绝缘强度很高的特高压输电线路，仍会因 绝缘子的闪络而引起雷击跳闸事故。 直击雷故障分为绕击、反击两种，绕击是雷电绕开避雷 线直击于输电线上，而反击是雷电直击于避雷线上或杆塔上，由于杆塔接地电阻存在，塔顶 电位瞬间突增导致绝缘闪络 [2]。 因两种雷击故障的产生机理不同，故而防护措施也不相同。 只有正确的完成判断，交流线路防雷才能做到有的放矢、事半功倍 [3]。 然而，目前对输电线 路的雷电绕击、反击故障的辨别十分困难。 国外对雷电绕击、反击的研究大多停留在杆塔设 计领域，而国内大部分是根据多年工作经验由人为判定，其存在的误差较大。 此外，也有提 出通过在杆塔安装磁带测量装置辨别雷电绕击、反击故障 [4]，但实现起来较为不便。
研究改善高压交流架空输电线路的雷电特性，是当前我国高压输电工程亟待解决 的重要课题之一。 提出一种简单可靠的方法，使其能在对雷击故障进行故障点准确定位的 前提下，准确辨别出雷击故障的类型，将为线路防雷提供重要数据支撑，为线路的运行与维护提供参考。 随着对行波保护与暂态保护研究的深入，一些研究者关注雷电故障与非雷电 故障的区分问题，并取得了一定的成果 [7-14]，但对于雷击故障中绕击、反击的区分则有待进 一步研究。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，在对雷击绕击交流输电线路造成反击故障及绕 击故障的电磁暂态特征分析的基础上，提出一种交流输电线路反击故障与绕击故障的识别方法。
雷电冲击作用于输电线路上时，根据过电压的形成过程可以分为两大类 ：感应雷 和直击雷。 其中，直击雷引起的故障又可分为绕击和反击两类。 雷击塔顶和避雷线时，雷电流沿杆塔流入大地，因杆塔波阻抗和接地电阻的存在，将在杆塔上产生暂态电位升高，当塔 顶电位高于导线电位时，将引起绝缘子闪络，称之为反击 ;雷电流绕过避雷线击中导线引起 绝缘子闪络，称之为绕击。本发明主要对直击雷引起的绕击和反击故障进行电磁暂态计算 分析，系统模型如图1所示，雷电流选用2.6/50us标准雷电流波形，如图2所示，导体排列方式及线路杆塔结构分别如图3、图4。为准确仿真计算雷击杆塔的电磁暂态过程，杆塔采 用多波阻抗模型，如图5所示，绝缘子采用压控开关实现。
由于雷电绕击与反击交流输电线路所发生的机理、雷电波的传播路径各不相同， 故其产生的暂态信号在不同频率段的能量分布存在较大差异。 本发明在保护安装处的行波 分析与测距高速采集系统中，利用小波分析提取零模电流在不同频带下的能量，根据能量 分布的特征来区分雷电绕击故障与反击故障。
延伸阅读：
