输电线路雷击故障精准定位与降低雷害风险的关键技术及应用
近年来，在全球变暖的大趋势下极端天气事件逐渐增多，雷暴、大风、暴雨等强对流天气频繁袭击我国电力系统。据统计，2005年国家电网公司所属110kV~500kV输电线路共跳闸2297次，其中雷击引起797次，占34.69%。雷击等自然灾害已经逐渐成为引发大面积停电的重要原因，因此输电线路雷击故障精准定位与降低雷害风险是保障我国电网和能源供应安全的关键技术之一。
目前输电线路雷电防护体系主导差异化防雷方法，即架空输电线路的防雷措施应按照在电网中的重要程度、线路走廊雷电活动强度、地形地貌及线路结构的不同，进行差异化配置，重点加强重要线路以及多雷区、强雷区内杆塔和线段的防雷保护。
但受现有技术条件限制，线路差异化防雷的实施仍然存在以下问题：
1.输电线路走廊的雷电参数统计精度不足，导致线路雷电风险评估与雷害预警模型的准确度不高；
2.雷击故障杆塔定位精度较低，致使杆塔闪络后确定故障点较困难；
3.一些传统的输电线路防雷措施仍然有待改进：
缺乏简单长效的杆塔地网冲击接地电阻降阻方法； 输电线路广泛采用的带间隙线路避雷器目前仍无寿命监测手段，大量超过退役标准的避雷器反而将变成线路防雷的隐患。为此本项目由国网福建省电力有限公司检修分公司牵头，与武汉大学、国家电网公司华中分部、国网三明供电公司、国网莆田供电公司、武汉水院电气有限责任公司等单位合作，通过理论分析、模拟试验、设备研制、现场试验与示范应用，取得了如下研究成果：
（1）提出了基于核密度估计的地闪参数统计方法，建立了精确到输电线路杆塔的雷害风险评估模型，将地闪密度统计精度提高到500m以内、统计时间缩短至15min，实现了1小时内的电网主网架雷害预警，准确率在现有基础上提升了10%；
（2）提出了基于工频短路电流流向判别的交流输电线路雷击故障杆塔精准定位方法，开发出输电线路雷击故障杆塔定位系统，实现了雷击故障类型及闪络杆塔的零误差、精准定位；
（3）提出了有效降低杆塔冲击接地电阻的多分枝辐射型杆塔接地方式，现场冲击大电流试验结果表明，高土壤电阻率地区的冲击接地阻抗降低可达20%；
（4）通过氧化锌阀片冲击老化试验，建立了带间隙氧化锌避雷器寿命与雷电流冲击次数的对应关系，首次研制出雷电驱动的线路避雷器寿命在线监测装置，提出了线路避雷器寿命监测的新方法。
截止目前本项目共获得授权专利10余项，其中发明专利7项；共发表SCI/EI收录论文20余篇，被国内外他人引用200余次。该项目研究成果在福建省电力系统得到广泛应用，并推广至湖北、安徽、广东、广西等省市，在多条输电线路取得良好的应用效果，有效降低了电网的雷害事故，截至目前已创造经济效益1亿多元。
