本发明属于防雷技术领域，特别涉及用于配电线路杆塔防雷装置的选择方法。
背景技术：
目前，在配电线路方面存在线路电压等级低、线路总长度长、线路拓扑结构复杂等问题，基于上述诸多问题在选择合适的防雷装置时会遇到诸多困难。
现有主流的选择方法是工作人员凭借工程经验选取大批量的单一类型防雷装置进行配置，例如在沿线全部装设避雷器、防雷绝缘子、并联间隙等装置中的一种，更有甚者，考虑到线路投资成本，直接放弃安装防雷装置。
上述两种选择方式造成配电线路的防雷性能无法与当地的防雷需求准确对应，在遇到雷击天气时，供电线路很容易发生断电，影响了生活和工业生产的正常进行。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了从防雷性能和技术经济两方面考虑来用于安装在与配电线路相连的杆塔上的防雷装置，从而确定最优的防雷装置，使得配电线路的防雷性能和当地的防雷需求准确对应的选择方法。
为了达到上述技术目的，本发明提供了用于配电线路杆塔防雷装置的选择方法，所述选择方法，包括：
在目标线路区域处，根据目标线路重要性对目标线路进行划分，确定目标线路等级，根据目标线路等级确定目标线路的安全要求值i；
对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级，根据雷击风险等级确定杆塔的雷击加权值m；
对杆塔的历史故障情况分析，确定杆塔的历史故障类型，根据杆塔的历史故障类型，对用于安装在杆塔上的防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n；
确定杆塔的基准值g，根据基准值g、雷击加权值m以及防雷加权值n的和，确定杆塔的防雷基准值，根据防雷基准值与安全要求值i的差值，结合对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置。
可选的，所述对杆塔进行雷击风险评估，基于雷击风险评估需考虑的参数包括杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、杆塔接地电阻。
可选的，所述对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级，包括：
确定杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、以及杆塔接地电阻的各项参数取值；
如果各项参数取值不在预设取值区间内，则重复上述步骤；或
如果各项参数取值在预设取值区间内，则执行如下步骤：
分别确定杆塔所处的环境权重、杆塔所在区域的历年地闪密度权重、以及杆塔接地电阻权重，基于环境权重、历年地闪密度权重和杆塔接地电阻权重，结合各项参数取值，确定包括环境权重、历年地闪密度权重以及杆塔接地电阻权重在内的各项参数加权和；
根据各项参数加权和数值范围对杆塔进行划分，确定杆塔的雷击风险等级。
可选的，所述防雷装置包括氧化锌避雷器、复合绝缘横担、防雷绝缘子、防雷间隙、综合接地降阻。
可选的，所述根据杆塔的历史故障类型，对防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n，包括：
确定杆塔的历史故障类型，根据防雷性能对防雷装置进行划分，确定防雷装置的防雷性能等级；
其中，防雷性能等级越高，防雷加权值n越大。
可选的，所述确定杆塔的基准值g，包括：
根据杆塔的类型，确定杆塔的基准值g；
其中，杆塔的类型包括铁塔、钢管塔、水泥塔。
可选的，所述对防雷装置进行技术经济性评估，包括：
基于技术经济性参数进行技术经济性评估；
其中，技术经济性参数，包括防雷装置的安装难易度、维护难易度、工程费用以及运行寿命。
可选的，所述根据防雷基准值与安全要求值i的差值，对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置，包括：
确定防雷装置的安装难易度权重、维护难易度权重、工程费用权重和运行寿命权重，基于安装难易度权重、维护难易度权重、工程费用权重以及运行寿命权重，结合各项技术经济性参数取值，确定各项技术经济性参数加权和，根据各项技术经济性参数加权和的数值范围确定每件防雷装置的技术经济性等级，根据每件防雷装置的技术经济性等级确定每件防雷装置的技术经济值b；
根据每件防雷装置的防雷基准值与安全要求值i的差值，确定每件防雷装置的防雷性能等级以及防雷加权值n，获取每件防雷装置的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值；
如果仅有一件防雷装置的比值在预设适用范围内，则将该防雷装置作为最优的防雷装置；
如果至少两件防雷装置的比值在预设适用范围内，则选取最大比值对应的防雷装置作为最优的防雷装置。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：通过确定基准值g、雷击加权值m以及防雷加权值n，根据基准值g、雷击加权值m以及防雷加权值n的和与安全要求值i的差值，结合对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置。根据已确定成本低且防雷性能好的防雷装置，将其安装在与配电线路相连的杆塔上，使得配电线路的防雷性能与当地的防雷需求准确对应，即使在遇到雷击天气时，供电线路难以发生断电，进而不影响生活和工业生产的正常进行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的用于配电线路杆塔防雷装置的选择方法的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。
实施例一
本发明提供了用于配电线路杆塔防雷装置的选择方法，所述选择方法，如图1所示，包括：
11、在目标线路区域处，根据目标线路重要性对目标线路进行划分，确定目标线路等级，根据目标线路等级确定目标线路的安全要求值i；
12、对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级，根据雷击风险等级确定杆塔的雷击加权值m；
13、对杆塔的历史故障情况分析，确定杆塔的历史故障类型，根据杆塔的历史故障类型，对用于安装在杆塔上的防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n；
14、确定杆塔的基准值g，根据基准值g、雷击加权值m以及防雷加权值n的和，确定杆塔的防雷基准值，根据防雷基准值与安全要求值i的差值，结合对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置。
在实施中，首先，为了判断目标线路安全改造的重视程度，在目标线路区域处，根据目标线路终端用户的类型，目标线路在电网拓扑结构中的位置进行划分，确定目标线路等级，根据目标线路等级确定目标线路安全值i，其中，目标线路安全值越高，目标线路改造越重视。
其次，为了了解每个杆塔遭受雷击灾害造成的损失情况，逐个对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级，根据雷击风险等级确定雷击加权值m，其中，杆塔的被雷击风险概率越高，雷击加权值m越小。
然后，为了确定每个杆塔的历史故障类型，以及针对不同的历史故障类型，确定每个防雷装置的防雷性能，逐个对杆塔的历史故障进行分析，确定每个杆塔的历史故障类型，根据每个杆塔的历史故障类型，对用于安装在杆塔上的防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n，其中，防雷装置的防雷性能越好，防雷加权值n越大。
最后，为了最大利用防雷装置的防雷能力以及提升防雷装置的技术经济能力，确定杆塔的基准值g，根据g+m+n与i的差值，结合对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置。通过是使用成本低且防雷性能好的防雷装置，将其安装在与配电线路相连的杆塔上，使得配电线路的防雷性能与当地的防雷需求准确对应，即使在遇到雷击天气时，供电线路难以发生断电，进而不影响生活和工业生产的正常进行。
此外，根据试验测试要求，本实施例的目标线路等级包括一级目标线路、二级目标线路、三级目标线路、四级目标线路、五级目标线路，依次与每个目标线路等级对应的安全要求值i包括100、90、80、70、60；
雷击风险等级包括极高雷击风险级、高雷击风险级、一般雷击风险级，依次与每个雷击风险等级对应的雷击加权值m包括20、40、60；
防雷装置等级包括高针对性防雷装置、中针对性防雷装置、低中针对性防雷装置，依次与防雷装置等级对应的防雷加权值n包括50、40、30。其中，关于安求要求值i、雷击加权值m、以及防雷加权值n的具体数字用于下文详细说明，另外，目标线路等级、雷击风险等级以及防雷装置等级的可以有更多种划分，此处不再赘述。
可选的，所述对杆塔进行雷击风险评估，基于雷击风险评估需考虑的参数包括杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、杆塔接地电阻。
在实施中，对杆塔进行雷击风险评估，主要是对杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、杆塔接地电阻进行划分，进而确定杆塔的雷击风险等级。其中，杆塔所处的环境包括地形和周边的建筑物或树木的区域，如平原且建筑物多、平原且建筑物少、河边且建筑物多、河边且建筑物少、山谷且谷底建筑物多、山谷且建筑物少等；杆塔接地电阻是通过工作人员测量得到的，杆塔所在区域历年地闪密度包括杆塔位置的气象或电力部门的历史地闪记录。
可选的，所述对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级，包括：
确定杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、以及杆塔接地电阻的各项参数取值；
如果各项参数取值不在预设取值区间内，则重复上述步骤；或
如果各项参数取值在预设取值区间内，则执行如下步骤：
分别确定杆塔所处的环境权重、杆塔所在区域的历年地闪密度权重、以及杆塔接地电阻权重，基于环境权重、历年地闪密度权重和杆塔接地电阻权重，结合各项参数取值，确定包括环境权重、历年地闪密度权重以及杆塔接地电阻权重在内的各项参数加权和；
根据各项参数加权和数值范围对杆塔进行划分，确定杆塔的雷击风险等级。
在实施中，根据上述可知，对杆塔进行雷击风险评估，就是对杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、以及杆塔接地电阻进行划分，进而确定杆塔的雷击风险等级，其中，杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、以及杆塔接地电阻的各项参数取值存在预设取值区间，本实施例将预设取值区间设为[1，10]，首先，确定杆塔所处的环境、杆塔所在区域历年地闪密度、以及杆塔接地电阻的各项参数取值；
当杆塔位于平原且建筑物多的区域处，该参数取值为1，当杆塔位于平原且建筑物少，该参数取值为2，当杆塔位于河边且建筑物多的区域处，该参数取值为3，当杆塔位于河边且建筑物少的区域处，该参数取值为4，当杆塔位于山谷且谷底建筑物多的区域处，该参数取值为5，当杆塔位于山谷且建筑物少的区域处，该参数取值为6，当杆塔位于较低的山坡且有高树木的区域处，该参数取值为7，当杆塔位于较高山坡且有树木的区域处，该参数取值为8，当杆塔位于较高山坡且遮挡物少的区域处，该参数取值为9，当杆塔位于山顶的区域处，该参数取值为10；当杆塔位于其他区域处，则忽略不计。
根据杆塔位置的气象或电力部门的记录地闪次数，当地闪次数低于4次情况时，该地闪次数取值为3，当地闪次数在[4，7]次区间的情况时，该地闪次数取值为6，当地闪次数在7次以上的情况时，该地闪次数取值为10。
根据工作人员对杆塔接地电阻测量，当测量杆塔接地电阻值在10欧以下的情况时，该接地电阻取值为3；当测量杆塔接地电阻值[10，15]欧区间内时，该接地电阻取值为6；当测量杆塔接地电阻值[15，30]欧区间内时，该接地电阻取值为9；当测量杆塔接地电阻值30欧以上，该接地电阻取值为10。
其次，令杆塔所处的环境权重为40％、杆塔所在区域的历年地闪密度权重为40％、以及杆塔接地电阻权重为20％。
最后，根据各项参数加权和数值范围对杆塔进行划分，确定杆塔的雷击风险等级。当各项参数加权和数值在[7，10]范围内，则杆塔所处的区域为极高雷击风险级；当各项参数加权和数值在[4，7]范围内，则杆塔所处的区域为高雷击风险级；当各项参数加权和数值在[1，4]范围内，则杆塔所处的区域为一般雷击风险级。
以杆塔位于平原且建筑物多的区域处，地闪次数为2次，以及杆塔的接地电阻为5欧为例，根据上述可知，当杆塔位于平原且建筑物多的区域处，该参数的取值为1，地闪次数为2次，该地闪次数取值为3，杆塔的接地电阻为5欧，该接地电阻取值为3，结合各项参数的权重，计算出各项加权值和数值为2.2，确定各项参数加权和数值为2.2在[1，4]范围内，则杆塔所处的区域为一般雷击风险级。
以杆塔位于较高山坡且有树木的区域处，以及地闪次数为4次，杆塔的接地电阻为16欧为例，根据上述可知，当杆塔位于较高山坡且有树木的区域处，该参数的取值为8，地闪次数为6次，该地闪次数取值为3，杆塔的接地电阻为16欧，该接地电阻取值为9，结合各项参数的权重，计算出各项加权值和数值为6.2，确定各项参数加权和数值为6.2在[4，7]范围内，则杆塔所处的区域为高雷击风险级。
可选的，所述防雷装置包括氧化锌避雷器、复合绝缘横担、防雷绝缘子、防雷间隙、综合接地降阻。
在实施中，防雷装置包括氧化锌避雷器、复合绝缘横担、防雷绝缘子、防雷间隙、综合接地降阻。
当雷击故障为雷击断线时，可以选取复合绝缘横担、氧化锌避雷器、综合接地降阻；当雷击故障为雷击瓷瓶时，可选择防雷绝缘子、防雷间隙、氧化锌防雷器；当雷击故障为雷电波入侵时，可以选择氧化锌避雷器、防雷绝缘子、综合接地降阻。
可选的，所述根据杆塔的历史故障类型，对防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n，包括：
确定杆塔的历史故障类型，根据防雷性能对防雷装置进行划分，确定防雷装置的防雷性能等级；
其中，防雷性能等级越高，防雷加权值n越大。
在实施中，杆塔的历史故障类型很多，一般普遍情况为雷击断线、雷击瓷瓶、雷电波入侵、感应电压抬升导致跳闸等，每个防雷装置对不同的历史故障类型，其防雷性能也是不同的。其中，防雷性能越好，防雷加权值n越大。
以雷击断线为例，当杆塔的历史故障类型为雷击断线时，如果防雷装置为复合绝缘横担，则防雷加权值n为50；如果防雷装置为氧化锌避雷器，则防雷加权值n为40；如果防雷装置为综合接地降阻，防雷加权值n为30；如果不使用任何防雷装置，防雷加权值n为10。
以为雷击瓷瓶为例，当杆塔的历史故障类型为雷击瓷瓶时，如果防雷装置为防雷绝缘子，则防雷加权值n为50；如果防雷装置为防雷间隙，则防雷加权值n为40，如果防雷装置为氧化锌避雷器，则防雷加权值n为30，如果不使用防雷措施，则防雷加权值n为10。
可选的，所述确定杆塔的基准值g，包括：
根据杆塔的类型，确定杆塔的基准值g；
其中，杆塔的类型包括铁塔、钢管塔、水泥塔。
在实施中，当杆塔的类型为铁搭时，基准值g为0；当杆塔的类型为钢管塔时，基准值g为10；当杆塔的类型为水泥塔时，基准值g为20；其中，基准值用于结合安全要求值i、雷击加权值m、防雷加权值n，确定每个防雷装置的防雷性能。
可选的，所述对防雷装置进行技术经济性评估，包括：
基于技术经济性参数进行技术经济性评估；
其中，技术经济性参数，包括防雷装置的安装难易度、维护难易度、工程费用以及运行寿命。
在实施中，对防雷装置进行技术经济性评估，主要是对防雷装置的安装难易度、维护难易度、工程费用以及运行寿命进行划分，进而确定防雷装置的经济性能等级。其中，各项经济性参数取值存在预设取值区间，本实施例将预设取值区间设为[1，10]；以及各项经济性参数的具体取值如下：
当防雷装置的安装难度高时，该参数取值为8，当防雷装置安装难度一般时，该参数取值为4；当防雷装置的安装难度低时，该参数取值为1；
当防雷装置的维护难度高时，该维护难度取值为8，当防雷装置的维护难度一般时，该维护难度取值为4，当防雷装置的维护难度低时，该维护难度取值为1；
当防雷装置的工程费用在200元以上，该工程费用取值为9，当防雷装置的工程费用在[100，200]元以内，该工程费用取值为6，当防雷装置的工程费用在100元以内，该工程费用取值为3；
当防雷装置的运行寿命在10年内，该运行寿命取值为9；当防雷装置的运行寿命在[10，30]年内，该运行寿命取值为6；当防雷装置的运行寿命在[30，40]年内，该运行寿命取值为3。
可选的，所述根据防雷基准值与安全要求值i的差值，对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置，包括：
确定防雷装置的安装难易度权重、维护难易度权重、工程费用权重和运行寿命权重，基于安装难易度权重、维护难易度权重、工程费用权重以及运行寿命权重，结合各项技术经济性参数取值，确定各项技术经济性参数加权和，根据各项技术经济性参数加权和的数值范围确定每件防雷装置的技术经济性等级，根据每件防雷装置的技术经济性等级确定每件防雷装置的技术经济值b；
根据每件防雷装置的防雷基准值与安全要求值i的差值，确定每件防雷装置的防雷性能等级以及防雷加权值n，获取每件防雷装置的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值；
如果仅有一件防雷装置的比值在预设适用范围内，则将该防雷装置作为最优的防雷装置；
如果至少两件防雷装置的比值在预设适用范围内，则选取最大比值对应的防雷装置作为最优的防雷装置。
在实施中，首先，根据测试需求，将防雷装置的安装难易度权重为20％、维护难易度权重为10％、工程费用权重为30％和运行寿命权重为40％。
其次，结合各项技术经济性参数取值，确定各项技术经济性参数加权和，根据各项技术经济性参数加权和数值范围对防雷装置进行划分，确定每件防雷装置的技术经济性等级，根据每件防雷装置的技术经济性等级确定技术经济值b；
当各项技术经济性参数加权和数值在[7，10]范围内，则防雷装置为高成本的防雷装置；当各项技术经济性参数加权和数值在[4，7]范围内，则防雷装置为一般成本的防雷装置；当各项技术经济性参数加权和数值在[1，4]范围内，则防雷装置为高成本的防雷装置。
根据上述可知，当防雷装置为氧化锌避雷器，其安装难度高、维护难度一般、工程费用250元左右和运行寿命5年左右，确定各项技术经济参数加权和数值为8.3在[7，10]范围内，则氧化锌避雷器为高成本的防雷装置，其技术经济值b为80；
当防雷装置为复合绝缘横担，其安装难度一般、维护难度高、工程费用150元左右和运行寿命35年左右，确定各项技术经济参数加权和数值为4.6在[4，7]范围内，则复合绝缘横担为一般成本的防雷装置，则防雷装置的技术经济值b为60；
当防雷装置为防雷绝缘子，其安装难度低、维护难度高、工程费用150元左右和运行寿命15年左右，确定各项技术经济参数加权和数值为5.2在[4，7]范围内，则防雷绝缘子为一般成本的防雷装置，其技术经济值b为60；
当防雷装置为防雷间隙，其安装难度一般、维护难度低、工程费用99元左右和运行寿命38年左右，确定各项技术经济参数加权和数值为3在[1，4]范围内，则防雷间隙为低成本的防雷装置，其技术经济值b为40；
当防雷装置为综合接地电阻，其安装难度低、维护难度一般、工程费用80元左右和运行寿命18年左右，确定各项技术经济参数加权和数值为3.9在[1，4]范围内，则综合接地电阻为低成本的防雷装置，其技术经济值b为40。
最后，根据确定每件防雷装置的防雷基准值与安全要求值i的差值，确定每件防雷装置的防雷性能等级以及防雷加权值n，获取每件防雷装置的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值；
如果仅有一件防雷装置的比值在预设适用范围内，则将该防雷装置作为最优的防雷装置；
如果至少两件防雷装置的比值在预设适用范围内，则选取最大比值对应的防雷装置作为最优的防雷装置。
以在二级目标线路区域处，与二级目标线路相连的水泥塔所位于区域为高雷击风险级，以及水泥塔的历史故障类型是雷击断线为例，首先，确定目标线路的安全要求值i为90，水泥塔的基准值g为20，雷击加权值m为40，其中，防雷装置可以选取复合绝缘横担、氧化锌避雷器、综合接地降阻；
其次，根据g+m+n与i的差值，当防雷装置为复合绝缘横担时，其防雷加权值n为50，则差值为20；当防雷装置为氧化锌避雷器，其防雷加权值n为40，则差值为10；当防雷装置为综合接地降阻，防雷加权值n为30，则差值为0；其中，差值越大，防雷装置的防雷性能越好。因此，判断复合绝缘横担为搞针对性防雷装置，氧化锌避雷器为一般针对性防雷装置，综合接地降阻为低针对性防雷装置。
根据上述可知，从各项技术经济性参数考虑，复合绝缘横担为一般成本的防雷装置，则复合绝缘横担的技术经济值b为60；氧化锌避雷器为高成本的防雷装置，则氧化锌避雷器的技术经济值b为80；综合接地降阻为低成本的防雷装置，则综合接地降阻的技术经济值b为30；
将复合绝缘横担、氧化锌避雷器、综合接地降阻的防雷加权值n分别与自身的技术经济值b对比，确定复合绝缘横担的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值约0.67；氧化锌避雷器的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值为0.625；综合接地降阻的防雷加权值n与自身的技术经济值b的比值为1；判断比值是否在预设适用范围内，本实施例的预设适用范围为[0.6，1.5]，确定复合绝缘横担、氧化锌避雷器、综合接地降阻都在预设适用范围内，根据比值越大，防雷装置越优，则选取最大比值对应的综合接地降阻作为最优的防雷装置。
本发明提供了用于配电线路杆塔防雷装置的选择方法，包括：在目标线路区域处，确定目标线路等级以及安全要求值i；对杆塔进行雷击风险评估，得到杆塔的雷击风险等级以及雷击加权值m；对防雷装置性能进行量化评估，确定防雷装置的防雷加权值n；确定杆塔的基准值g，根据基准值g、雷击加权值m以及防雷加权值n的和与安全要求值i的差值，结合对防雷装置进行技术经济性评估，确定最优的防雷装置。通过上述步骤，根据已确定成本低且防雷性能好的防雷装置，将其安装在与配电线路相连的杆塔上，使得配电线路的防雷性能与当地的防雷需求准确对应，即使在遇到雷击天气时，供电线路难以发生断电，进而不影响生活和工业生产的正常进行。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。