避雷设备及雷电信号分析方法与流程

本发明属于雷电监测，具体涉及一种避雷设备及雷电信号分析方法。

背景技术：

1、目前的线路导线大都为绝缘导线，避雷方式主要以绝缘导线开口、安装绝缘穿刺线夹、安装线路过电压保护器、安装避雷器等几种方式，但是经过现场应用发现现用避雷设备中存在一定的不足，存在以下缺点：

2、1、绝缘导线开口或者是安装绝缘穿刺线夹：

3、降低了线路绝缘化的绝缘能力，再开口破坏绝缘造成极大的不安全因素。

4、剥削导线绝缘层或者安装绝缘穿刺线夹，极易造成绝缘导线线芯受损，影响导线载流量。

5、破坏导线绝缘层，导致绝缘线进水，腐蚀导线线芯。

6、安装线路过电压装置或者安装避雷器：

7、1）工作量大，而且需要专业人员停电安装。

8、2)后期不便维护：因避雷器外部等都以硅橡胶绝缘，长期运行后污垢附着（带电无法清理）。

9、3）存在安全隐患，雨季很容易导致污垢导通接地，甚至绝缘击穿，在事故跳闸巡视过程中难以发现。

10、4）避雷器缺少引线防风振设计，导致避雷器引线由于风振问题经常损坏断开，造成避雷器失效。

11、此外，一些避雷设备虽然能够采集雷电信号并予以记录，但基本是独立记录，以便后续追溯研究。对雷电数据没有进行统筹分析，对电网维护的贡献不大。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供一种避雷设备及雷电信号分析方法，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种避雷设备，包括：

3、双避雷针，所述双避雷针通过稳定支持构件固定在电线杆顶端；所述双避雷针通过接地线电连接接地极；在所述接地线上套设罗氏线圈，罗氏线圈的输出端电连接积分电路，所述积分电路电连接控制器，所述控制器通过通信模块与远程终端通信连接；

4、所述双避雷针包括顶线和两个边线，两个边线高于顶线；

5、所述控制器记录雷电检测数据，所述控制器通过通信模块将所述雷电检测数据发送至远程终端。

6、在一个可选的实施方式中，还包括：

7、设置于多个位置的多个电线杆，多个电线杆上的控制器分别与远程终端通信连接；

8、所述远程终端包括通信层、存储层和处理层；

9、所述通信层用于从多个所述控制器获取雷电检测数据，和从电网监测平台获取电网运行数据；

10、所述存储层用于存储电线杆位置、电网监测装置位置、雷电检测数据和电网运行数据；

11、所述处理层用于根据存储电线杆位置与电网监测装置位置的对应关系，利用相应的雷电检测数据和电网运行数据识别落雷次数。

12、在一个可选的实施方式中，所述稳定支持构件包括上层横梁和下层横梁，上层横梁的两端分别连接两根支撑杆，两根支撑杆的底端均设有固定夹板，多个固定夹板夹持在下层横梁上；所述下层横梁采用角钢，所述下层横梁通过u型抱箍固定在电线杆上。

13、在一个可选的实施方式中，所述电线杆采用中空结构，在地面上的接地线部分放置在电线杆的空腔内；所述电线杆的主体为圆柱形杆体，所述圆柱形杆体的内部为圆柱形空腔，空腔两端存在封堵，封堵部分存在走线孔；所述主体的内外表面均粘结绝缘层，所述绝缘层为掺杂玻璃纤维的环氧树脂层。

14、在一个可选的实施方式中，还包括正交环磁天线和垂直天线。

15、第二方面，本发明提供一种雷电信号分析方法，包括：

16、获取电网拓扑，根据电线杆位置在所述电网拓扑的相应位置添加避雷设备的控制器标识，并根据电网监测装置位置在所述电网拓扑的相应位置添加电网监测装置标识；

17、从避雷设备的控制器获取雷电检测数据，从所述雷电检测数据解析雷电强度、雷电方位和到达时间，并根据雷电检测数据的源地址将雷电强度、雷电方位和到达时间保存至相应控制器标识绑定的数据列表；

18、筛选出受同一落雷影响的多个避雷设备对应的多个目标控制器标识，多个目标控制器标识位置相邻，且绑定的数据列表中的到达时间相同，雷电强度差异在预设的衰减范围内；

19、根据多个目标控制器标识的位置确定落雷影响范围，并筛选出位置在所述落雷影响范围内的目标电网监测装置；

20、从电网监测平台获取目标电网监测装置在目标时间段内采集的电网运行数据，所述目标时间段的起点为落雷到达时间，目标时间段的时长为回击过程发生时间，所述电网运行数据包括三相电压波形和三相电流波形；

21、根据目标电网监测装置在目标时间段内采集的电网运行数据识别同源落雷，根据识别结果记录落雷通道及落雷数量。

22、在一个可选的实施方式中，还包括：

23、避雷设备的控制器记录罗氏线圈采集的避雷针的接地线的电压值；

24、所述控制器根据预设的落雷强度与电压值的对应关系，生成与所述电压值对应的落雷强度；

25、所述控制器将接收所述电压值的时间设置为落雷的到达时间；

26、所述控制器接收正交环磁天线和垂直天线的检测信号，并将所述检测信号转换为雷电方位；

27、所述控制器将落雷强度、到达时间和雷电方位发送至远程终端。

28、在一个可选的实施方式中，获取电网拓扑，根据电线杆位置在所述电网拓扑的相应位置添加避雷设备的控制器标识，并根据电网监测装置位置在所述电网拓扑的相应位置添加电网监测装置标识，包括：

29、从电网监测平台获取根据电网测绘数据构建的电网拓扑，所述电网拓扑包括电力设备节点及电力设备节点之间的连接关系；

30、设置绑定距离；

31、判断电线杆位置或电网监测装置位置与最近的电力设备之间的距离是否在所述绑定距离内：

32、若是，则在相应电力设备节点的位置添加相应的控制标识或电网监测装置标识；

33、若否，则根据电线杆位置或电网监测装置位置在电网拓扑的相应位置生成相应的控制标识或电网监测装置标识。

34、在一个可选的实施方式中，根据目标电网监测装置在目标时间段内采集的电网运行数据识别同源落雷，根据识别结果记录落雷通道及落雷数量，包括：

35、将落雷到达时间对应的三相电压波形和三相电流波形作为初始波形；

36、从目标时间段内的三相电压波形和三相电流波形中提取非稳态的目标波形，所述目标波形对应的采集时间在所述初始波形的采集时间之后；

37、比对目标波形与初始波形的极性，若目标波形与初始波形的极性相同，则判定目标波形对应的落雷与初始波形对应的落雷为同源落雷；

38、记录目标波形对应的采集时间为落雷到达时间。

39、在一个可选的实施方式中，还包括：

40、统计落雷通道数量、落雷通道对应的落雷数量以及单位时间的落雷数量和落雷强度；

41、根据统计结果调整电网的防雷装置参数。

42、本发明的有益效果在于，本发明提供的避雷设备及雷电信号分析方法，通过提供稳定结构的避雷设备，可应对不同类型不同强度的雷击，此外通过智能联网，实现雷电信号的统筹分析，进而指导电网维护，提升了电网稳定性。

43、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。