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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010171286.5 (22)申请日 2020.03.12 (71)申请人 国网湖南省电力有限公司 地址 410004 湖南省长沙市新韶东路398号 申请人 国网湖南省电力有限公司邵阳供电 分公司 国家电网有限公司 (72)发明人 匡福志李霞肖凯钟湘萍 周力行 (74)专利代理机构 湖南兆弘专利事务所(普通 合伙) 43008 代理人 谭武艺 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 17/18(20。
2、06.01) E04H 12/00(2006.01) H02G 13/00(2006.01) (54)发明名称 基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防 雷检测方法、 系统及介质 (57)摘要 本发明公开了一种基于地形地貌分类的山 区配电线路杆塔防雷检测方法、 系统及介质， 本 发明通过确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆 塔典型地形地貌特征的值， 并将目标杆塔的多种 指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成 待测特征序列； 分别计算待测特征序列和多种典 型杆塔雷击风险状态的典型特征序列之间的灰 色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型 杆塔雷击风险状态为目标杆塔的雷击风险状态， 能够实现基于地形。
3、地貌分类的山区配电线路杆 塔防雷检测， 具有检测准确度高的优点， 据此提 出防雷措施， 对于降低雷击跳闸率， 提高线路耐 雷水平， 减少配电设备的损坏率， 确保电网安全 可靠运行具有重要的意义。 权利要求书2页 说明书10页 附图2页 CN 111401728 A 2020.07.10 CN 111401728 A 1.一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特征在于实施步骤包 括： 1)确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值， 并将目标杆塔的多 种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序列； 2)分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击风险状态的典型特。
4、征序列之间的灰色 面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷击风险状态为目标杆塔的雷击风险状 态。 2.根据权利要求1所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特 征在于， 所述多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征包括山顶、 山脊、 陡峻边缘、 山坡、 山 脚、 山谷盆地、 开阔平地、 良电导地带、 其他地形、 水系湿地、 高耸物体、 民居工厂、 其他地貌 共十三种地貌特征， 高度为高和不高两种高度特征， 山坡坡度为大和小两种山坡坡度特征， 风向特征， 土壤电阻率为高和低两种土壤电阻率特征， 杆塔与地貌特征之间的距离为大和 小两种距离特征， 包括水平走向和垂直走向在内的线。
5、路走向特征。 3.根据权利要求1所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特 征在于， 步骤1)中的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值为1或0， 为1表示匹配， 为0表示不匹配。 4.根据权利要求1所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特 征在于， 步骤2)中灰色面积关联度的计算函数表达式如式(1)所示： 式(1)中， 表示灰色面积关联度， 为分辨系数， S(k)表示待测特征序列Y(y(1)， y (2)， ， y(n)、 典型特征序列X(x(1)， x(2)， ， x(n)之间位于第k个雷电易击杆塔典型 地形地貌特征处的面积， n为雷电易击杆塔典型地。
6、形地貌特征的数量； 当待测特征序列、 典 型特征序列之间位于第k个雷电易击杆塔典型地形地貌特征处的曲线不相交时， 面积S(k) 的计算函数表达式如式(2)所示： 当待测特征序列、 典型特征序列之间位于第k个雷电易击 杆塔典型地形地貌特征处的曲线相交时， 面积S(k)的计算函数表达式如式(3)所示： S(k)(|x(k)-y(k)|+|x(k+1)-y(k+1)|)/2 (2) 式(2)和式(3)中， x(k)表示典型特征序列X的第k个雷电易击杆塔典型地形地貌特征 值， x(k+1)表示典型特征序列X的第k+1个雷电易击杆塔典型地形地貌特征值， y(k)表示待 测特征序列Y的第k个地形地貌特征值。
7、， y(k+1)表示待测特征序列Y的第k+1个地形地貌特征 值。 5.根据权利要求14中任意一项所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷 检测方法， 其特征在于， 还包括统计目标杆塔的地面落雷密度的步骤， 详细步骤包括： 根据 气象部门提供的线路区域近N年来的雷电发生情况， 计算目标杆塔指定半径缓冲区域内落 雷密度并划分为落雷密度大、 较大、 较低三种等级。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111401728 A 2 6.根据权利要求5所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特 征在于， 步骤2)中得到的雷击风险状态包括高、 较高、 一般、 低四种等级， 步骤2)之后还。
8、包括 根据雷击风险状态、 落雷密度等级给出防护建议的步骤： 若目标杆塔为落雷密度大区域、 雷 击风险高、 且发生过雷击跳闸的杆塔， 则输出重点防护杆塔； 若目标杆塔为落雷密度大区 域、 雷击风险高的杆塔， 则输出目标杆塔应重点防护； 若目标杆塔为落雷密度较大区域、 雷 击风险较高， 则输出应目标杆塔采取防护措施； 若目标杆塔为落雷密度较大区域、 雷击风险 一般， 则输出目标杆塔需有选择性采取防护措施、 处在地形屏蔽效果较好的区域可不做防 护； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险一般， 则输出目标杆塔需有选择性采取防 护措施； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险低， 则输出此区域。
9、可不做防护。 7.根据权利要求6所述的基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法， 其特 征在于， 所述给出防护建议时还包括输出需要防护的信息的同时还输出下述方式中的一种 或多种： (1)重点防护杆塔加装氧化性避雷器； (2)在架空绝缘导线两端安装氧化锌避雷装 置； (3)同塔多回路架设线路两端安装氧化锌避雷器； (4)终端线路杆塔增加避雷器； (5)提 高保护线路的绝缘水平； (6)柱上开关增加防雷保护； (7)降低杆塔接地电阻； (8)山区地形 下可采取加装接地延伸、 加装耦合地线等措施， 但加装耦合地线不适合坡角较大的地貌； (9)根据导线高度以及地形等， 通过调整倾角以及地面线路等。
10、， 以此降低直击雷对架空配电 线路造成的损坏； (10)加装绝缘并联间隙。 8.一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测系统， 其特征在于包括： 数据处理程序单元， 用于确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的 值， 并将目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序列； 灰色面积关联度计算程序单元， 用于分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击风险 状态的典型特征序列之间的灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷击风 险状态为目标杆塔的雷击风险状态。 9.一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测系统， 包括计算机设备， 其特 征在于， 该计。
11、算机设备被编程或配置以执行权利要求17中任意一项所述基于地形地貌分 类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的步骤， 或者该计算机设备的存储器上存储有被编程 或配置以执行权利要求17中任意一项所述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷 检测方法的计算机程序。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 该计算机可读存储介质上存储有权利要求 17中任意一项所述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的计算机程序。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111401728 A 3 基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法、 系统 及介质 技术领域 0001 本发明涉及配电线路杆塔防雷检测技术， 。
12、具体涉及一种基于地形地貌分类的山区 配电线路杆塔防雷检测方法、 系统及介质。 背景技术 0002 随着现代社会的快速发展， 人们对电能的依赖性也越来越强， 这对供电系统的可 靠性提出了更高的要求。 配电线路， 作为一种直接为广大电力用户分配电能的网络， 其安全 性和可靠性尤其受到重视。 据电网的故障数据显示， 在配电线路运行所出现的跳闸次数中， 由于雷击而引起的次数约占总次数的70到80， 尤其是在土壤电阻率高、 雷雨天气多、 地 形地势复杂的地区， 雷电引起的配电线路故障率更高。 由于配电线路分布范围广、 绝缘水平 低， 且连接着众多的用户和变电站， 在雷雨季节常常会出现因雷害事故导致的用户。
13、设备和 配电设备的损坏， 造成大面积的停电现象， 对人们的生产生活、 甚至生命安全带来了巨大的 威胁。 研究配电线路杆塔的防雷检测， 以便据此提出防雷措施， 对于降低雷击跳闸率， 提高 线路耐雷水平， 减少配电设备的损坏率， 确保电网安全可靠运行具有重要的意义。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题： 针对现有技术的上述问题， 提供一种基于地形地貌分 类的山区配电线路杆塔防雷检测方法、 系统及介质， 本发明能够实现基于地形地貌分类的 山区配电线路杆塔防雷检测， 具有检测准确度高的优点。 0004 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为： 0005 一种基于地形地貌分类的山区配电线。
14、路杆塔防雷检测方法， 实施步骤包括： 0006 1)确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值， 并将目标杆塔 的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序列； 0007 2)分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击风险状态的典型特征序列之间的 灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷击风险状态为目标杆塔的雷击风 险状态。 0008 可选地， 所述多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征包括山顶、 山脊、 陡峻边 缘、 山坡、 山脚、 山谷盆地、 开阔平地、 良电导地带、 其他地形、 水系湿地、 高耸物体、 民居工 厂、 其他地貌共十三种地貌特征， 高度为高和不高。
15、两种高度特征， 山坡坡度为大和小两种山 坡坡度特征， 风向特征， 土壤电阻率为高和低两种土壤电阻率特征， 杆塔之间的距离为大和 小两种距离特征， 包括水平走向和垂直走向在内的线路走向特征。 0009 可选地， 步骤1)中的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值为1或0， 为1表 示匹配， 为0表示不匹配。 0010 可选地， 步骤2)中灰色面积关联度的计算函数表达式如式(1)所示： 说明书 1/10 页 4 CN 111401728 A 4 0011 0012 式(1)中， 表示灰色面积关联度， 为分辨系数， S(k)表示待测特征序列Y(y (1)， y(2)， ， y(n)、 典型特征序列。
16、X(x(1)， x(2)， ， x(n)之间位于第k个雷电易击杆塔 典型地形地貌特征处的面积， n为雷电易击杆塔典型地形地貌特征的数量； 当待测特征序列 Y、 典型特征序列X之间位于第k个雷电易击杆塔典型地形地貌特征处的曲线不相交时， 面积 S(k)的计算函数表达式如式(2)所示： 当待测特征序列Y、 典型特征序列X之间位于第k个雷 电易击杆塔典型地形地貌特征处的曲线相交时， 面积S(k)的计算函数表达式如式(3)所示： 0013 S(k)(|x(k)-y(k)|+|x(k+1)-y(k+1)|)/2 (2) 0014 0015 式(2)和式(3)中， x(k)表示典型特征序列X的第k个雷电易。
17、击杆塔典型地形地貌特 征值， x(k+1)表示典型特征序列X的第k+1个雷电易击杆塔典型地形地貌特征值， y(k)表示 待测特征序列Y的第k个地形地貌特征值， y(k+1)表示待测特征序列Y的第k+1个地形地貌特 征值。 0016 可选地， 还包括统计目标杆塔的地面落雷密度的步骤， 详细步骤包括： 根据气象部 门提供的线路区域近N年来的雷电发生情况， 计算目标杆塔指定半径缓冲区域内落雷密度 并划分为落雷密度大、 较大、 较低三种等级。 0017 可选地， 步骤2)中得到的雷击风险状态包括高、 较高、 一般、 低四种等级， 步骤2)之 后还包括根据雷击风险状态、 落雷密度等级给出防护建议的步骤：。
18、 若目标杆塔为落雷密度 大区域、 雷击风险高、 且发生过雷击跳闸的杆塔， 则输出重点防护杆塔； 若目标杆塔为落雷 密度大区域、 雷击风险高的杆塔， 则输出目标杆塔应重点防护； 若目标杆塔为落雷密度较大 区域、 雷击风险较高， 则输出应目标杆塔采取防护措施； 若目标杆塔为落雷密度较大区域、 雷击风险一般， 则输出目标杆塔需有选择性采取防护措施、 处在地形屏蔽效果较好的区域 可不做防护； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险一般， 则输出目标杆塔需有选择 性采取防护措施； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险低， 则输出此区域可不做防 护。 0018 可选地， 所述给出防护建议时还包括。
19、输出需要防护的信息的同时还输出下述方式 中的一种或多种： (1)重点防护杆塔加装氧化性避雷器； (2)在架空绝缘导线两端安装氧化 锌避雷装置； (3)同塔多回路架设线路两端安装氧化锌避雷器； (4)终端线路杆塔增加避雷 器； (5)提高保护线路的绝缘水平； (6)柱上开关增加防雷保护； (7)降低杆塔接地电阻； (8) 山区地形下可采取加装接地延伸、 加装耦合地线等措施， 但加装耦合地线不适合坡角较大 的地貌； (9)根据导线高度以及地形等， 通过调整倾角以及地面线路等， 以此降低直击雷对 架空配电线路造成的损坏； (10)加装绝缘并联间隙。 0019 此外， 本发明还提供一种基于地形地貌分类。
20、的山区配电线路杆塔防雷检测系统， 包括： 0020 数据处理程序单元， 用于确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特 征的值， 并将目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序 说明书 2/10 页 5 CN 111401728 A 5 列； 0021 灰色面积关联度计算程序单元， 用于分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击 风险状态的典型特征序列之间的灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷 击风险状态为目标杆塔的雷击风险状态。 0022 此外， 本发明还提供一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测系统， 包括计算机设备， 该计算机设备被编程或配。
21、置以执行所述基于地形地貌分类的山区配电线 路杆塔防雷检测方法的步骤， 或者该计算机设备的存储器上存储有被编程或配置以执行所 述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的计算机程序。 0023 此外， 本发明还提供一种计算机可读存储介质， 该计算机可读存储介质上存储有 所述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的计算机程序。 0024 和现有技术相比， 本发明具有下述优点： 本发明通过确定目标杆塔的多种指定雷 电易击杆塔典型地形地貌特征的值， 并将目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌 特征的值构成待测特征序列； 分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击风险状态的典型 特征序列之。
22、间的灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷击风险状态为目 标杆塔的雷击风险状态， 能够实现基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测， 具有 检测准确度高的优点， 据此提出防雷措施， 对于降低雷击跳闸率， 提高线路耐雷水平， 减少 配电设备的损坏率， 确保电网安全可靠运行具有重要的意义。 附图说明 0025 图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。 0026 图2为本发明实施例中案例1待测地形地貌特征向量(图中实线)与典型模式(图中 虚线)及其灰色面积关联度值。 0027 图3为本发明实施例中案例2待测地形地貌特征向量(图中实线)与典型模式(图中 虚线)及其灰色面积关联度值。 具。
23、体实施方式 0028 如图1， 本实施例基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的实施步 骤包括： 0029 1)确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值， 并将目标杆塔 的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序列； 0030 2)分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击风险状态的典型特征序列之间的 灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷击风险状态为目标杆塔的雷击风 险状态。 0031 本实施例中， 多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征包括山顶、 山脊、 陡峻边 缘、 山坡、 山脚、 山谷盆地、 开阔平地、 良电导地带、 其他地形、 水系湿地、 。
24、高耸物体、 民居工 厂、 其他地貌共十三种地貌特征， 高度为高和不高两种高度特征， 山坡坡度为大和小两种山 坡坡度特征， 风向特征， 土壤电阻率为高和低两种土壤电阻率特征， 杆塔之间的距离为大和 小两种距离特征， 包括水平走向和垂直走向在内的线路走向特征。 0032 配电线路的雷害与其线路走廊所处的地形地貌密切相关。 对湖南邵阳山区配电线 说明书 3/10 页 6 CN 111401728 A 6 路的历史雷电数据进行大数据分析(相关分析、 回归分析、 聚类分析)， 研究雷电活动与地形 地貌特征之间的关联性， 提取配电线路雷电活动的规律性特征， 以及雷电易击杆所处地形 地貌特点： 0033 I。
25、、 线路走廊雷电易击段的地形地貌分类 0034 地面的迎面先导在相当大的程度上影响下行先导的发展路径， 并决定雷击点的所 在。 对雷击频次和地形因素特征量进行了回归分析， 地形因素与雷击频次之间相关， 雷暴活 动下雷电倾向于落在水系和山地地形中。 雷击位置常发生在人口密集、 高楼附近， 容易吸引 雷电； 江河湖泊环绕的地方水汽充沛， 雷暴频繁； 山地、 丘陵地带由于地势的起伏， 容易招致 雷电袭击； 特殊的地质表层结构如矿藏区、 盐碱滩等， 雷电概率高； 高耸建筑、 风机、 金属尖 端、 烟囱、 超高压输电线路等有一定引雷作用， 容易招致雷击。 配电线路雷害故障主要是感 应雷。 由于输配电线路。
26、分布范围广、 架设高度低、 绝缘相对薄弱， 雷电击中架空输配电线路 附近而在线路上引起的感应过电压很容易造成线路的绝缘闪络。 感应雷过电压与山坡坡 度、 土壤电阻率、 土壤分层、 风机建筑物等密切相关。 0035 其一， 线路走廊存在高耸建筑、 风机、 金属尖端、 烟囱、 超高压输电线路等： 0036 配电线路杆塔位于建筑物屏蔽范围内； 杆塔遭受雷击概率小； 0037 配电线路杆塔靠近但不在建筑物屏蔽范围内； 杆塔遭受雷概率大； 0038 配电线路杆塔远离建筑物； 杆塔遭受雷概率小。 0039 其二， 锥形山体坡度及其电导率分层对雷击感应过电压的影响。 0040 锥形山体坡度， 坡度增加会使雷。
27、电感应过电压幅值变大； 0041 土壤电导率高， 雷电流幅值大， 感应雷过电压幅值小； 0042 土壤分层结构， 表层土壤电导率较大时， 下层为岩石， 感应过电压幅值随表层土 壤层厚度的增加而迅速降低， 当表层土壤厚度5m时， 感应过电压幅值趋于稳定。 山体表层 土壤电导率小于下层土壤电导率时， 线路感应过电压幅值随表层土壤厚度的增加而明显增 大。 0043 线路高度越高， 感应雷过电压的幅值越大， 波头陡度越大。 0044 1、 处于山头的杆塔易受雷击。 2、 处于大跨越山谷、 河流、 道路的杆塔， 因线路两侧 暴露,且处于风道上,易遭雷击。 3、 处于山谷风道上或位于迎风坡上杆塔。 雷云靠。
28、风的推动 运动， 故易遭雷击。 4、 位于山谷间河流、 水库、 地下出水口的附近， 或四周是山丘的潮湿盆 地。 水域附近属于地壤电阻率突变区域， 易遭雷击。 5、 杆塔周围有池塘、 水库、 湖泊、 沼泽地、 森林或灌林、 附近又有起伏的山丘； 水域附近属于地壤电阻率突变区域， 易遭雷击。 6、 处于 地势较高的山头上、 山脊上且两侧暴露的杆塔,易受雷击。 7、 山坡和稻田接壤的地段和具有 不同土壤电阻率的交界地区。 8、 在湖沼、 低洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击。 9、 山坡上存在金属突出物、 大树等， 雷击地面点高于线路。 10、 山中的条形盆地、“半岛” 形的山 头及起伏陡峭地形。
29、的边缘等。 11、 河床河湾地带、 溪岸、 湖泊及水库边缘,以及临江的山顶或 山坡等。 12、 地下水出口或露头处,地表裂隙,丛山中的潮湿土壤或多孔隙岩石等。 13、 地质 构造上的断层地带,由于山势陡峻,易造成强烈的空气上升运动,线路遭受雷击。 14、 局部的 良导电地带,如密致岩石区中的多孔隙岩石地带。 15、 水平地面,有土壤电阻率低的地点， 或 地面有金属突出物。 16、 山丘、 突出的山顶、 山的向阳坡， 从山谷往山顶的坡面位置等易雷 击。 说明书 4/10 页 7 CN 111401728 A 7 0045 由于影响雷电的因素复杂， 地形地貌也复杂多变， 雷电的随机性大， 线路遭受。
30、雷击 的概率具有很大的分散性。 即使地形完全相同， 其雷击概率也不一定相同。 为此， 通过对大 量的山区配电线路雷点事故的统计分析， 将线路雷电易击杆、 段所处的地形地貌分为以下 12类： 1、 山顶的杆塔； 影响因素： 坡度、 与山脚水系距离、 山高度、 土壤电阻率； 2、 大跨越山 谷、 河流、 道路两侧杆塔； 影响因素： 线路两侧是否暴露， 是否处于风道， 杆塔位置高度。 3、 山 坡上杆塔； 影响因素： 是否存在金属突出物、 大树等、 是否迎风坡面。 4、 山谷间河流、 水库、 地 下出水口附近、 或四周是山丘的潮湿盆地杆塔。 影响因素： 杆塔高度、 离水域距离。 5、 山坡和 稻田、。
31、 池塘、 水库、 森林接壤处杆塔； 影响因素： 离水域距离、 土壤电阻率。 6、 山脊上且两侧暴 露的杆塔； 影响因素： 高度、 线路走向。 7、 山中的条形盆地及起伏陡峭地形边缘的杆塔； 影响 因素： 高度。 8、 地质断层、 山势陡峻边缘上杆塔； 雷击概率高。 9、 局部的良导电地带的杆塔， 如密致岩石区中的多孔隙岩石地带， 雷击概率较高。 10、 水平开阔地面， 水库河流湿地附近 杆塔， 雷击概率与杆塔高度、 与水域距离有关。 11、 地面有高耸建筑物、 风机塔、 金属突出物、 大树旁的杆塔， 雷击概率与杆塔高度、 引雷物体性质及屏蔽范围、 杆塔距离有关。 12、 人口密 集村子、 电子。
32、设备密集的建筑物附近杆塔， 雷击概率与杆塔高度、 杆塔与建筑物距离有关， 一般雷击概率不太高。 0046 综上所述， 本实施例中多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征包括山顶、 山脊、 陡峻边缘、 山坡、 山脚、 山谷盆地、 开阔平地、 良电导地带、 其他地形、 水系湿地、 高耸物体、 民 居工厂、 其他地貌共十三种地貌特征， 高度为高和不高两种高度特征， 山坡坡度为大和小两 种山坡坡度特征， 风向特征， 土壤电阻率为高和低两种土壤电阻率特征， 杆塔之间的距离为 大和小两种距离特征， 包括水平走向和垂直走向在内的线路走向特征。 对各类典型地形地 貌的线路遭受雷击的概率及性质进行分析， 提出相应的。
33、防雷措施。 对具体实际线路， 采用聚 类分析法对线路走廊地形地貌进行识别划分， 结合线路气象数据得到的线路走廊地面落雷 密度历史数据， 对线路各基杆塔进行雷电风险评估， 识别该线路的雷害风险大、 中、 小的杆 塔(段)， 据此再生成相应的防雷方案。 形成山区10kV配电线路雷电风险评估数据库， 为配电 线路差异化防雷提供技术支持。 0047 本实施例中一共设置了X1X19一共19种典型杆塔雷击风险状态， 其对应的典型 特征序列分别如表1所示。 0048 表1： 19种典型杆塔雷击风险状态及其典型特征序列表。 说明书 5/10 页 8 CN 111401728 A 8 0049 0050 005。
34、1 II、 线路走廊地形地貌特征及识别 0052 1、 线路易击杆(段)地形地貌特征。 0053 线路易击杆塔所处的地形地貌特征由位置地形特征、 周边地貌特征和影响雷电风 险程度因素特征组成， 定义： (1)杆塔的位置地形特征量： 山顶， 山脊， 陡峻边缘， 坡上， 山脚 边缘， 山谷低洼盆地， 开阔平地， 良电导地带， 其它地形。 杆塔位置无对应特征的均归入 “其 它地形” (2)杆塔周边地貌特征量： 水域(河流、 水库、 池塘)， 湿地(沼泽、 稻田、 林地)， 高耸引 雷物体(建筑物、 风机、 烟囱、 金属突出物、 树木等)， 民居及电子厂区， 旱地及其他地貌。 杆塔 周边地貌无对应特征。
35、的均归入 “旱地及其他地貌” 。 (3)影响雷电风险程度因素特征量： 杆塔 高度， 山坡坡度， 风道或风口， 土壤电阻率， 与周边地貌特征的距离， 线路走向。 0054 2、 特征量取值 说明书 6/10 页 9 CN 111401728 A 9 0055 本实施例中步骤1)中的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值为1或0， 为 1表示匹配， 为0表示不匹配。 本实施例中各个雷电易击杆塔典型地形地貌特征取值方式具 体如下： (1)位置地形特征量和周边地貌特征量取二元值， 即0或1， 例如杆塔坐落在山顶， 则 代表山顶的特征值为1， 反之为0。 任何杆塔的位置地形特征量中仅有一个特征值为1，。
36、 其余 为0。 (2)杆塔周边地貌特征量也取二元值， 即0或1； 对于复杂周边地貌， 仅取一个起主要作 用的地貌特征为1， 其余为0。 (3)影响雷电风险程度因素特征量取二元值， 即0或1； 可取多个 特征量为1。 杆塔相对高度定性地分为高、 一般两种情况； 对应雷电风险高、 一般。 无论是杆 塔位于山顶、 山脊还是山谷边缘， 其雷击概率及雷击过电压幅值与山坡坡度相关， 坡度越 大， 雷击风险增大； 按坡度 45 , 0.089,0.07 0.089, 0.07三种情 况分别对应落雷密度大、 较大、 较小三种情况。 0066 本实施例中， 步骤2)中得到的雷击风险状态包括高、 较高、 一般、 。
37、低四种等级， 步骤 说明书 8/10 页 11 CN 111401728 A 11 2)之后还包括根据雷击风险状态、 落雷密度等级给出防护建议的步骤： 若目标杆塔为落雷 密度大区域、 雷击风险高、 且发生过雷击跳闸的杆塔， 则输出重点防护杆塔； 若目标杆塔为 落雷密度大区域、 雷击风险高的杆塔， 则输出目标杆塔应重点防护； 若目标杆塔为落雷密度 较大区域、 雷击风险较高， 则输出应目标杆塔采取防护措施； 若目标杆塔为落雷密度较大区 域、 雷击风险一般， 则输出目标杆塔需有选择性采取防护措施、 处在地形屏蔽效果较好的区 域可不做防护； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险一般， 则输出目标。
38、杆塔需有选 择性采取防护措施； 若目标杆塔为落雷密度比较低区域、 雷击风险低， 则输出此区域可不做 防护。 0067 本实施例中， 给出防护建议时还包括输出需要防护的信息的同时还输出下述方式 中的一种或多种： (1)重点防护杆塔加装氧化性避雷器； (2)在架空绝缘导线两端安装氧化 锌避雷装置； (3)同塔多回路架设线路两端安装氧化锌避雷器； (4)终端线路杆塔增加避雷 器； (5)提高保护线路的绝缘水平； (6)柱上开关增加防雷保护； (7)降低杆塔接地电阻； (8) 山区地形下可采取加装接地延伸、 加装耦合地线等措施， 但加装耦合地线不适合坡角较大 的地貌； (9)根据导线高度以及地形等， 。
39、通过调整倾角以及地面线路等， 以此降低直击雷对 架空配电线路造成的损坏； (10)加装绝缘并联间隙。 0068 综上所述， 本实施例基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法通过对 线路走廊地形地貌进行识别划分， 结合线路气象数据得到的线路走廊地面落雷密度历史数 据， 对线路各基杆塔进行雷电风险评估， 识别该线路的雷害风险大、 中、 小的杆塔(段)， 据此 再生成相应的防雷方案， 形成山区10kV配电线路雷电风险评估数据库， 为配电线路差异化 防雷提供技术支持。 本实施例基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法能够实 现基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测， 具有检测准确度高的。
40、优点， 据此提出 防雷措施， 对于降低雷击跳闸率， 提高线路耐雷水平， 减少配电设备的损坏率， 确保电网安 全可靠运行具有重要的意义。 0069 此外， 本实施例还提供一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测系 统， 包括： 0070 数据处理程序单元， 用于确定目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特 征的值， 并将目标杆塔的多种指定雷电易击杆塔典型地形地貌特征的值构成待测特征序 列； 0071 灰色面积关联度计算程序单元， 用于分别计算待测特征序列和多种典型杆塔雷击 风险状态的典型特征序列之间的灰色面积关联度， 并将灰色面积关联度最大的典型杆塔雷 击风险状态为目标杆塔的雷击风险状。
41、态。 0072 此外， 本实施例还提供一种基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测系 统， 包括计算机设备， 该计算机设备被编程或配置以执行前述基于地形地貌分类的山区配 电线路杆塔防雷检测方法的步骤， 或者该计算机设备的存储器上存储有被编程或配置以执 行前述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的计算机程序。 0073 此外， 本实施例还提供一种计算机可读存储介质， 该计算机可读存储介质上存储 有前述基于地形地貌分类的山区配电线路杆塔防雷检测方法的计算机程序。 0074 本领域内的技术人员应明白， 本申请的实施例可提供为方法、 系统、 或计算机程序 产品。 因此， 本申请可采用完全硬。
42、件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实 说明书 9/10 页 12 CN 111401728 A 12 施例的形式。 而且， 本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式。 本申请是参照根据本申请实施例的方法、 设备(系统)、 和计算机程序产品的流程 图和/的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的装置。 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其 他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器。
43、中， 使得存储在该计算机可读 存储器中的指令产生包括指令装置的制造品， 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流 程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。 这些计算机程序指令也可装载到计算 机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤 以产生计算机实现的处理， 从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在 流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 0075 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 应当指出， 对于本技术领域 的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰， 这些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。 说明书 10/10 页 13 CN 111401728 A 13 图1 图2 说明书附图 1/2 页 14 CN 111401728 A 14 图3 说明书附图 2/2 页 15 CN 111401728 A 15 。