前言

专业名词中英文对照表

第1章 雷击风险基本知识

1．1 风险源

1．2 风险过程

1．3 风险结果

1．4 风险因子

1．5 风险评价指标

1．6 风险探测

1．7 风险源临近预测

1．8 风险动态评估

1．9 风险预警

第2章 雷击风险探测技术

2．1 风险源探测

2．2 风险过程探测

2．3 风险结果探测

第3章 雷击风险源特征分析

3．1 雷击风险源特征统计方法

3．2 区域雷击风险源分布特征

3．3 线路走廊雷击风险源分布特征

第4章 雷击风险源临近预测技术

4．1 基于大气电场的雷击风险源临近预测

4．2 基于雷电定位信息的雷击风险源临近预测

4．3 基于卫星云图的雷击风险源临近预测

4．4 基于雷达回波的雷击风险源临近预测

4．5 多种预测方式比较

第5章 雷击风险动态评估技术

5．1 雷击风险评估相关模型

5．2 雷击风险动态评估方法

5．3 雷击风险动态评估实例

第6章 雷击风险预警技术

6．1 预警流程

6．2 预警对象及区域设定

6．3 风险源临近强度计算

6．4 输电线路雷击概率预测

6．5 输电线路雷击闪络风险预警

6．6 预警等级划分

6．7 信息发布

第7章 雷击风险预警系统

7．1 系统组成

7．2 系统应用

7．3 系统运维

第8章 雷击风险预警典型应用

8．1 运维检修工程应用

8．2 调度运行应用

8．3 基建施工工程应用

8．4 其他应用

附录A 雷击放电过程

附录B 我国部分市级行政区地闪密度值

附录C 雷电危险度综合指数计算方法2100433B

雷害是影响输电线路安全运行的主要因素之一，一直受到全球电力工作者的广泛关注。《输电线路雷击风险评估与预警》结合编者近年开展的研究实践工作，从雷击风险基本知识入手，较为系统、全面地阐述了雷击风险探测、风险源特征分析和临近预测、风险动态评估和预警等关键技术以及工程应用等内容。

《输电线路雷击风险评估与预警》可为从事雷电防护技术研究的专业人员提供指导，可为从事电网运维检修、调度运行、基建施工等工作的专业人员以及相关管理人员提供参考，也可作为对雷击风险评估与预警感兴趣的大众读者入门的向导。

1.《一种架空输电线路雷击闪络的预警方法》采用大气电场仪探测输电线路附近选定或确定范围内的雷电电场，运用雷电定位系统收集的雷电发生信息，其特征在于，采用预警程序对输电线路雷击闪络进行预警，预警程序包括输电线路雷击预警程序、电网雷击闪络风险评估程序，对输电线路雷击闪络进行预警的基本步骤如下：

（1）采用大气电场仪探测输电线路附近是否存在雷云电场，在确定输电线路附近存在雷云电场后启动输电线路雷击预警程序。

（2）在输电线路附近选定或确定的范围内，根据雷电定位系统收集的雷电发生信息，查询当前时刻之前一段时间内的雷电发生信息；为输电线路设置不同距离的缓冲区，确定包含查询结果中任一雷电的最小缓冲区；并以该缓冲区大小确定雷击预警级别，输出雷击预警级别信息。

（3）根据输电线路的耐雷参数确定可使其发生雷击闪络的危险雷电流范围；根据雷电定位系统收集的雷电发生信息，在输电线路附近一定范围内查询从预警开始到当前时刻的雷电发生信息，启动电网雷击闪络风险评估程序，将查询到的雷电信息采用雷击闪络风险评估程序进行处理，以雷电流为依据实时确定符合危险雷电流范围的雷电发生数量，并计算该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值。

（4）若基本步骤（3）中该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值大于0，则以该比值为预警值发出预警信息，然后转入步骤（5）；若基本步骤（3）中该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值为0，则不发出预警信息，然后转入步骤（5）。

（5）如果大气电场仪探测到输电线路附近雷云电场未消失，则转到步骤（2）；如果大气电场仪探测到输电线路附近雷云电场消失，则结束此次预警，并结束输电线路雷击预警程序。

2.根据权利要求1所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，雷击预警级别信息包括有红色警报、黄色警报、蓝色警报三个等级的信息。

3.根据权利要求1所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，大气电场仪探测输电线路附近是否存在雷云电场需要给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值。

4.根据权利要求3所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，大气电场仪判断雷云电场存在的阈值是根据不同地区在标准测量状态下有雷电发生情况下的最小场强绝对值设定的。

5.根据权利要求3所述的一种架空输电线路雷击闪络的预警方法，其特征在于，给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值为±0.4千伏/米。

根据附图详细描述该发明的实施例。如图1图2所示，该发明采用大气电场仪探测输电线路附近选定或确定范围内的雷电电场，运用雷电定位系统收集的雷电发生信息，以危险雷电流为依据，对输电线路雷击闪络进行预警，采用预警程序对输电线路雷击闪络进行预警，预警程序包括输电线路雷击预警程序、电网雷击闪络风险评估程序。下面是该发明针对2009年3月20日所发生的一次雷暴过程进行输电线路雷击闪络预警试验。采用以220千伏架空输电线路一个档距为预警实例。该发明具体实施时，按照以下步骤进行：

第一步，开启该输电线路附近的大气电场仪，探测线路附近存在的雷云电场，运用雷电定位系统获取和收集雷电发生信息。大气电场仪探测输电线路附近是否存在雷云电场需要给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值。须知，大气电场仪判断雷云电场存在的阈值是根据不同地区在标准测量状态下（平原，平地，无尖端效应）有雷电发生情况下的最小场强绝对值设定的。通常，给大气电场仪设置确定雷云电场存在的阈值为±0.4千伏/米。在该实例中，设置该大气电场仪确定雷云电场存在的阈值为4千伏/米。图2给出的大气电场仪监测结果表明，根据当时大气电场仪实时监测值已经超过阈值，这说明在该输电线路附近存在雷云电场，在确定该输电线路附近确实存在雷云电场后，启动输电线路雷击预警程序，启动时间在07:05。

第二步，根据雷电定位系统查找输电线路附近选定或确定的范围内雷电发生信息，给出雷击预警级别信息。具体做法是，根据雷电定位系统在输电线路该档距附近30千米范围内查询当前时刻近10分钟内的雷电发生信息。为输电线路设置不同距离的缓冲区，在此实例中设置线路10千米、20千米、30千米范围内三个缓冲区。然后，确定包含查询结果中任一雷电的最小缓冲区，即按从小到大顺序，依次在10千米、20千米、30千米范围查找雷电，只要在某个范围内查找到雷电则停止后续查找，并以该缓冲区大小等级确定雷击预警级别（在此例中三个等级对应关系为10千米-红色警报，20千米-黄色警报，30千米-蓝色警报），输出雷击预警级别信息。

第三步，根据雷电定位系统查询距离该档距30千米范围内从预警开始到当前时刻的雷电发生信息，实时查询结果汇总如表1所示。

表1：雷电定位系统监测信息。

启动电网雷击闪络风险评估程序，将查询到的雷电信息采用电网雷击闪络风险评估程序进行处理，以雷电流为依据实时确定符合危险雷电流范围的雷电发生数量，并计算该雷电发生数量与查询到雷电发生总数量的比值；经雷击闪络评估，该档距绕击和反击危险电流为12～20千伏和≥110伏安，也即雷电流处在此区间的雷电可能会使该线路发生雷击闪络。统计从启动预警开始到当前时刻，处在输电线路危险电流范围内的雷电数量与雷电发生总数量的比值；例如，由图2电场仪预警情况知，此次雷暴预警在07:05开始，那么根据表1，截至07:08:29时刻发生了序号从2～6的共5个雷电，其电流分别为26.5伏安，-46.4伏安，-30.2伏安，-22.1伏安，-16.0伏安。在这5个雷电中，对该输电线路有绕击和反击危害的，即电流属于12～20伏安或≥110伏安区间的仅有第6号雷电，从而此时刻雷电流范围的雷电数量与雷电发生总数量的比值为1/5＝20％；依次类推，可得出如表2的每个时刻的电网雷害预警结果。表2电网雷害预警结果。

第四步，在每个时刻计算预警值，若该比值大于0，以该比值为预警值发出预警信息，若该比值为0（满足不大于判断条件），则不发出预警信息，并进入下一步骤，判断电网雷击闪络风险评估程序是否需要结束。

第五步，查看大气电场仪监测数据，如果大气电场仪探测到输电线路附近雷云电场未消失，则继续进行预警，电网雷击闪络风险评估程序，输电线路雷击预警程序继续实时运行；如果如图2所示，在08:00时刻大气电场仪探测值渐渐回复到正常大气电场水平，即大气电场仪探测值已回到阈值以内，说明输电线路附近雷云电场消失，结束预警程序，此次预警结束。

1、科学设计方面：防雷设计一般只按照国家相关规范来执行，考虑问题不全面、不具体，缺乏系统性和针对性，缺乏风险管理和应急管理，设计方案难免存在不足，容易造成防雷安全系数达不到预期目的。雷击风险评估从本地大气雷电环境评价、雷击损害风险评估、雷电危害易损性评估、雷电危害环境影响评价、风险管理等方面，对贵方项目基地在电力系统、信息系统、建筑物、自动控制系统、危险气体、人员安全等方面提出雷电防护建议，最大限度降低雷击风险，为防雷设计提供科学根据。

2、风险防护方面：由于雷电属于概率性的自然现象，任何的设计方案都难以做到百分之百的防护效果。通过开展雷击风险评估，可以将项目雷击损失(人员、设备、经济等)降低到国家认可的风险值范围之内。

3、经济投资方面：通过对雷击风险概率、雷击损害严重性等方面的评价，提出科学的防雷建议和措施，使项目的防雷投入用在刀刃上，节省防雷工程成本，提高投资效益。

4、应急管理方面：万一发生雷击事故，可以按照雷击风险评估报告所提出的应急预防和救援措施，有条不紊地组织指挥应急救援，将雷击造成的损失降到最低。