一種輸電線路實際防雷保護角的測定方法技術

一種輸電線路實際防雷保護角的測定方法，首先利用現有的二維輸電線路走廊分布圖和海拔高程地圖，通過掃描和投影疊置分析得到輸電線路走廊的三維分布圖并確定輸電線路各處的三維地理坐標，然后通過向輸電線路任意檔距段作垂線的方式，根據空間兩條相交直線確定唯一平面的性質得到檔距段內防雷保護角的誤差平面及其正方向向量，再通過誤差平面正方向向量與笛卡爾坐標系軸夾角反余弦運算可以得到輸電線路誤差平面下的誤差角，最后根據三相導線與桿塔的相對位置關系，經過誤差角修正，即可得到各相導線的實際防雷保護角。本發明專利技術實現了遠程、準確、快速確定輸電線路實際防雷保護角，具有很好的操作性和實用性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于防雷工程
，具體地說涉及一種輸電線路實際防雷保護角的確定方法。
技術介紹
輸電線路防雷保護角是指避雷線對外側輸電導線的夾角，它的取值對線路雷電繞擊率有很大影響，因此電力行業規程上有對各電壓等級輸電線路防雷保護角的明確規定，而實際線路也是按規定要求設計施工的。但是由于輸電線路走廊地形的復雜多樣性，輸電線路防雷保護角實際受到地形的影響而發生變化，若此時仍用防雷保護角的設計值計算線 路的耐雷水平等一系列參數時，必然導致錯誤的結果，給線路防雷工作造成嚴重的影響。因此，如何準確、快速地得到線路防雷保護角成為線路防雷工作亟待解決的問題之一。傳統確定實際防雷保護角的方法通常是要現場踏勘地形，根據線路走向和周圍地形的關系確定保護角的偏差度，最后修正設計值得到，這種方法需要到現場進行測量，耗費大量的人力物力，且存在著很大的人為主觀因素，往往導致結果的精度較低。綜上所述，由于輸電線路實際防雷保護角的確定方法存在以上種種不足，嚴重影響線路雷擊跳閘率的理論計算精確度，因此，在輸電線路雷電防護領域，亟需一種可以準確、快速地得到線路防雷保護角的方法。
技術實現思路
為了克服傳統輸電線路實際防雷保護角確定方法存在的種種不足，準確、快速地實現輸電線路防雷保護角的求取，本專利技術提出的方法主要包括以下步驟步驟I :在三維地圖上確定輸電線路所處的地理位置，即把含有用GPS全球定位系統定位的輸電線路桿塔位置坐標的二維線路線徑圖經掃描得到光柵圖像，再和海拔高程數據地圖投影疊置分析通過對投影地理區域多重屬性的模擬，尋找和確定同時具有幾種地理屬性的位置，按照確定的地理坐標，對其進行邏輯交運算，即X e A Π B (I)式中，X是輸電線路某處地理坐標;Α，B分別是二維輸電線路線徑圖和海拔高程地圖。通過邏輯交運算，得到三維地圖下代表輸電線路地理位置的基本柵格單元四角頂點坐標，用基本柵格單元表示線路走廊各處的地理位置，其精度由所選柵格的大小決定；步驟2 :確定輸電線路防雷保護角誤差平面及其正方向向量，即在三維地圖上的輸電線路走廊取任一檔距的線路段，在檔距任一點做出該檔距的垂線，則該垂線與輸電線路檔距段所確定的平面即為該檔距段內輸電線路防雷保護角的誤差平面，作誤差平面的垂線，取此垂線與笛卡爾坐標系f軸夾角為銳角的垂線方向Il為該檔距段內輸電線路防雷保護角誤差平面的正方向向量；Ii的求取方法如下利用含有該輸電線路地理位置信息的三維地圖的坐標系統，確定以檔距垂足為中心的基本柵格單元四個頂點的地理坐標，并分別記為PL” Pillji 4U+,其空間三維坐標可以通過公式(2)得到，基本柵格單元確定的地表基本單元的對角向量3, 的空間三維坐標可以通過公式(3)求得，根據空間解析幾何原理，通過基本向量St 就可以確定基本柵格單元的空間特性，通過公式(4)計算向量:5,5的向量積即可得到輸電線路防雷保護角誤差坡平面的正方向^P,, =(Λ- +(/-I’,, + (./ —(i = I, 2, ... ,Μ) (2)(j=l, 2，· · ·，Ν)式中，Δχ, Ay為柵格模型的基本單位長度；(Xtl, y0)為原點坐標。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輸電線路實際防雷保護角的測定方法，其特征在于,所述方法包括下述步驟：步驟1：在三維地圖上確定輸電線路所處的地理位置，即：把含有用GPS全球定位系統定位的輸電線路桿塔位置坐標的二維線路線徑圖經掃描得到光柵圖像，再和海拔高程數據地圖投影疊置分析：通過對投影地理區域多重屬性的模擬，尋找和確定同時具有幾種地理屬性的位置，按照確定的地理坐標，對其進行邏輯交運算，即：x∈A∩B？？？？？？？？？？？？？？？？（1）式中，x是輸電線路某處地理坐標；A,B分別是二維輸電線路線徑圖和海拔高程地圖，通過邏輯交運算，得到三維地圖下代表輸電線路地理位置的基本柵格單元四角頂點坐標，用基本柵格單元表示線路走廊各處的地理位置，其精度由所選柵格的大小決定；步驟2：確定輸電線路防雷保護角誤差平面及其正方向向量，即：在三維地圖上的輸電線路走廊取任一檔距的線路段，在檔距任一點做出該檔距的垂線，則該垂線與輸電線路檔距段所確定的平面即為該檔距段內輸電線路防雷保護角的誤差平面，作誤差平面的垂線，取此垂線與笛卡爾坐標系軸夾角為銳角的垂線方向為該檔距段內輸電線路防雷保護角誤差平面的正方向向量，的求取方法如下：利用含有該輸電線路地理位置信息的三維地圖的坐標系統，確定以檔距垂足為中心的基本柵格單元四個頂點的地理坐標，并分別記為其空間三維坐標可以通過公式（2）得到，基本柵格單元確定的地表基本單元的對角向量的空間三維坐標可以通過公式（3）求得，根據空間解析幾何原理，通過基本向量就可以確定基本柵格單元的空間特性，通過公式(4)計算向量的向量積即可得到輸電線路防雷保護角誤差坡平面的正方向P→i,j=(x0+(i-1)*Δx,y0+(j-1)*Δy,zi,j)(i=1,2,...,M)？？？？？？？？？？？？？？？？(2)(j=1,2,...,N)式中，Δx,Δy為柵格模型的基本單位長度；(x0,y0)為原點坐標；a→i,j=P→i+1,j+1-P→i,j=(Δx,Δy,zi+1,j+1-zi,j)(3)b→i,j=P→i,j+1-P→i+1,j=(-Δx,Δy,zi,j+1-zi+1,j)式中，為基本柵格單元確定的地表基本單元的對角向量；為以線路檔距垂足為中心的基本柵格單元四個頂點的地理坐標；Δx,Δy為柵格模型的基本單位長度；zi，j，zi+1，j,zi，j+1,zi+1，j+1為以線路檔距垂足為中心的基本柵格單元四個頂點在軸方向上的坐標；n→=a→×b→=i→j→k→xayazaxbybzb=i→j→k→ΔxΔyzi+1,j+1-zi,j-ΔxΔyzi,j+1-zi+1,j(4)=(Δy(zi,j+1+zi,j-zi+1,j+1-zi+1,j),-Δx(zi,j+1+zi+1,j+1-zi+1,j-zi,j),2ΔxΔy)(i＝1,2,...,M)(j=1,2,...,N)式中，為誤差坡平面的正方向向量，為基本柵格單元確定的地表基本單元的對角向量；分別為坐標x,y,z軸方向上的單位向量；xa,ya,za,xb,yb,zb分別為的三維空間坐標值；Δx,Δy為柵格模型的基本單位長度；zi，j，zi+1，j,zi，j+1,zi+1，j+1為以線路檔距垂足為中心的基本柵格單元四個頂點在軸方向上的坐標；步驟3：求取輸電線路防雷保護角誤差平面下的誤差角，即：定義輸電線路防雷保護角誤差平面的坡度值為誤差角，根據定義，誤差角為誤差平面與水平面的夾角，其在數值上等于步驟2所求得的誤差坡平面正方向與笛卡爾坐標系中軸的夾角，而此夾角的余弦等于與軸方向單位向量的數量積與模的乘積之商，所以通過求反余弦運算可以求得該誤差坡度角的數值，如公式（5）所示：slope=arccos(z→*n→|z→|*|n→|)=arccos(2ΔxΔy/((Δy(zi,j+1+zi,j...

【技術特征摘要】
1 .一種輸電線路實際防雷保護角的測定方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟步驟I :在三維地圖上確定輸電線路所處的地理位置，即把含有用GPS全球定位系統定位的輸電線路桿塔位置坐標的二維線路線徑圖經掃描得到光柵圖像，再和海拔高程數據地圖投影疊置分析通過對投影地理區域多重屬性的模擬，尋找和確定同時具有幾種地理屬性的位置，按照確定的地理坐標，對其進行邏輯交運算，即 X e A H B(I) 式中，X是輸電線路某處地理坐標;Α，B分別是二維輸電線路線徑圖和海拔高程地圖，通過邏輯交運算，得到三維地圖下代表輸電線路地理位置的基本柵格單元四角頂點坐標，用基本柵格單元表示線路走廊各處的地理位置，其精度由所選柵格的大小決定； 步驟2 :確定輸電線路防雷保護角誤差平面及其正方向向量，S卩在三維地圖上的輸...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申元，王磊，趙現平，馬儀，陳磊，侯亞非，周仿榮，馬御棠，黃然，鈡劍明，
申請(專利權)人：云南電力試驗研究院集團有限公司電力研究院，云南電網公司技術分公司，
類型：發明
國別省市：