中国知识产权高峰论坛暨中国优秀专利成果展已于2017年12月13～14日在北京国家会议中心举办，扫描下方二维码关注中国专利保护协会，更多论坛精彩内容向你呈现。
一、
为何要研究“架空输电线路雷击闪络预警方法”
众所周知，雷电是联合国公布的十大自然灾害之一，电网是地面最易遭受雷击的基础设施，据监测估算，我国电网每年遭受雷击高达35万余次，配电系统雷击闪络超过15万次/年，输电线路雷击跳闸次数约占总跳闸数的50%，雷电灾害严重威胁着电力系统的安全稳定运行。
图1 电网故障统计分布
对电力系统来说，雷击事故小则造成电器设备毁损，大则造成重大的电网事故。
a
）绝缘子炸裂
b）互感器损毁
图2 雷击造成的电气设备毁损现场
目前，国内外现行技术仅针对雷电活动进行预警，对电网应用来说，长期存在雷电预警装置环境适用性不强，雷电预警精度及准确率不高，预警信息针对性不够，无法有效支撑电网雷电预警与主动防护应用等突出问题。
因此，随着电网升级扩大，全面提升雷电防护水平，保障电网安全，实现电网雷击故障的事前预警，从而采取主动性应急预防措施，降低因雷击引起的大电网安全事故是十分迫切的。
二、
什么是“一种架空输电线路雷击闪络预警方法”
在雷电发生前，会有一系列的自然现象的变化，例如雷云的形成，地面电场会出现明显的变化和波动。通过这些自然变化的规律计算出雷电发生的概率，再结合大量历史雷电发生的数据，就可以更加精确的对雷电进行预测。
仅能预测雷电发生的可能性还不够，架空输电线路具有一定的耐雷能力，只有雷电流强度达到某一定值，其所产生在一定范围内的雷击才可能导致架空输电线路发生雷击闪络。因此，还需依据可能发生雷暴活动的强度，对输电线路雷击闪络风险进行实时计算和评估，最终才能实现对输电线路雷击故障的有效预警。
图3 架空输电线路雷击闪络预警方法
三、
如何研究“一种架空输电线路雷击闪络预警方法”
研发历程如下：
1. 2
009-2011
年研制出新一代数字式雷电探测站，构建了电网广域雷电地闪监测系统，雷电探测效率优于90%，定位误差为100-500m，为雷电预警提供精准的数据基础。
图4电网广域雷电地闪监测系统
2.2011-2012
年研制出了集场磨式、MEMS传感器与一体的雷电预警装置。提出了自适应特征阈值选取方法，提升了雷电预警装置应用的环境适用性。
图5集成式雷电预警装置
图6雷电预警装置原理框图
3.2012-2013
年开展基于大气电场、卫星云图、雷电地闪等数据的输电线路雷电临近预警方法研究。实现了15~30min的输电线路临近的预警，在江苏、湖北、浙江、安徽等省开展了试点应用。
图7卫星云图接收装置
图
8卫星云图
预测
图9雷电聚类预测
4.
2013-2014
年开展了多参量融合的输电线路雷击雷电预警技术，大幅提升了雷电预警准确率，并降低了误报率。
图10多参量融合的输电线路雷击雷电预警方法
5.
2014-2015
年构建了电网雷害风险评估模型，将输电线路雷电临近预警升级成为输电线路雷击风险预警，极大的提升了预警信息的应用效率。
图11电网雷害风险评估模型
6.2015-2016
年基于大数据构建实现了集群式中心站处理，优化了海量数据处理与运算算法，研发出了一套全新的稳定、高效、功能全面的雷击风险预警系统。
图12雷电预警信息系统技术架构
四、
