专利名称：一种输电线路实际防雷保护角的测定方法
技术领域：
本发明属于防雷工程技术领域，具体地说涉及一种输电线路实际防雷保护角的确定方法。
背景技术：
输电线路防雷保护角是指避雷线对外侧输电导线的夹角，它的取值对线路雷电绕击率有很大影响，因此电力行业规程上有对各电压等级输电线路防雷保护角的明确规定，而实际线路也是按规定要求设计施工的。但是由于输电线路走廊地形的复杂多样性，输电线路防雷保护角实际受到地形的影响而发生变化，若此时仍用防雷保护角的设计值计算线 路的耐雷水平等一系列参数时，必然导致错误的结果，给线路防雷工作造成严重的影响。因此，如何准确、快速地得到线路防雷保护角成为线路防雷工作亟待解决的问题之一。传统确定实际防雷保护角的方法通常是要现场踏勘地形，根据线路走向和周围地形的关系确定保护角的偏差度，最后修正设计值得到，这种方法需要到现场进行测量，耗费大量的人力物力，且存在着很大的人为主观因素，往往导致结果的精度较低。综上所述，由于输电线路实际防雷保护角的确定方法存在以上种种不足，严重影响线路雷击跳闸率的理论计算精确度，因此，在输电线路雷电防护领域，亟需一种可以准确、快速地得到线路防雷保护角的方法。
发明内容
为了克服传统输电线路实际防雷保护角确定方法存在的种种不足，准确、快速地实现输电线路防雷保护角的求取，本发明提出的方法主要包括以下步骤步骤I :在三维地图上确定输电线路所处的地理位置，即把含有用GPS全球定位系统定位的输电线路杆塔位置坐标的二维线路线径图经扫描得到光栅图像，再和海拔高程数据地图投影叠置分析通过对投影地理区域多重属性的模拟，寻找和确定同时具有几种地理属性的位置，按照确定的地理坐标，对其进行逻辑交运算，即X e A Π B (I)式中，X是输电线路某处地理坐标;Α，B分别是二维输电线路线径图和海拔高程地图。通过逻辑交运算，得到三维地图下代表输电线路地理位置的基本栅格单元四角顶点坐标，用基本栅格单元表示线路走廊各处的地理位置，其精度由所选栅格的大小决定；步骤2 :确定输电线路防雷保护角误差平面及其正方向向量，即在三维地图上的输电线路走廊取任一档距的线路段，在档距任一点做出该档距的垂线，则该垂线与输电线路档距段所确定的平面即为该档距段内输电线路防雷保护角的误差平面，作误差平面的垂线，取此垂线与笛卡尔坐标系f轴夹角为锐角的垂线方向Il为该档距段内输电线路防雷保护角误差平面的正方向向量；Ii的求取方法如下利用含有该输电线路地理位置信息的三维地图的坐标系统，确定以档距垂足为中心的基本栅格单元四个顶点的地理坐标，并分别记为PL” Pillji 4U+,其空间三维坐标可以通过公式(2)得到，基本栅格单元确定的地表基本单元的对角向量3, 的空间三维坐标可以通过公式(3)求得，根据空间解析几何原理，通过基本向量St 就可以确定基本栅格单元的空间特性，通过公式(4)计算向量:5,5的向量积即可得到输电线路防雷保护角误差坡平面的正方向^P,, =(Λ- +(/-I’,, + (./ —(i = I, 2, ... ,Μ) (2)(j=l, 2，· · ·，Ν)式中，Δχ, Ay为栅格模型的基本单位长度；(Xtl, y0)为原点坐标。
权利要求
1 .一种输电线路实际防雷保护角的测定方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤步骤I :在三维地图上确定输电线路所处的地理位置，即把含有用GPS全球定位系统定位的输电线路杆塔位置坐标的二维线路线径图经扫描得到光栅图像，再和海拔高程数据地图投影叠置分析通过对投影地理区域多重属性的模拟，寻找和确定同时具有几种地理属性的位置，按照确定的地理坐标，对其进行逻辑交运算，即 X e A H B(I) 式中，X是输电线路某处地理坐标;Α，B分别是二维输电线路线径图和海拔高程地图，通过逻辑交运算，得到三维地图下代表输电线路地理位置的基本栅格单元四角顶点坐标，用基本栅格单元表示线路走廊各处的地理位置，其精度由所选栅格的大小决定； 步骤2 :确定输电线路防雷保护角误差平面及其正方向向量，S卩在三维地图上的输电线路走廊取任一档距的线路段，在档距任一点做出该档距的垂线，则该垂线与输电线路档距段所确定的平面即为该档距段内输电线路防雷保护角的误差平面，作误差平面的垂线，取此垂线与笛卡尔坐标系I轴夹角为锐角的垂线方向g为该档距段内输电线路防雷保护角误差平面的正方向向量，S的求取方法如下 利用含有该输电线路地理位置信息的三维地图的坐标系统，确定以档距垂足为中心的基本栅格单元四个顶点的地理坐标，并分别记为思,，匕、广Pijti, 其空间三维坐标可以通过公式(2)得到，基本栅格单元确定的地表基本单元的对角向量5, 的空间三维坐标可以通过公式(3)求得，根据空间解析几何原理，通过基本向量5, I就可以确定基本栅格单元的空间特性，通过公式(4)计算向量5， 的向量积即可得到输电线路防雷保护角误差坡平面的正方向S全文摘要
一种输电线路实际防雷保护角的测定方法，首先利用现有的二维输电线路走廊分布图和海拔高程地图，通过扫描和投影叠置分析得到输电线路走廊的三维分布图并确定输电线路各处的三维地理坐标，然后通过向输电线路任意档距段作垂线的方式，根据空间两条相交直线确定唯一平面的性质得到档距段内防雷保护角的误差平面及其正方向向量，再通过误差平面正方向向量与笛卡尔坐标系轴夹角反余弦运算可以得到输电线路误差平面下的误差角，最后根据三相导线与杆塔的相对位置关系，经过误差角修正，即可得到各相导线的实际防雷保护角。本发明实现了远程、准确、快速确定输电线路实际防雷保护角，具有很好的操作性和实用性。
文档编号G01C1/00GK102840850SQ20121026133
公开日2012年12月26日 申请日期2012年7月26日 优先权日2012年7月26日
发明者申元, 王磊, 赵现平, 马仪, 陈磊, 侯亚非, 周仿荣, 马御棠, 黄然, 鈡剑明 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院, 云南电网公司技术分公司