云南地区闪电探测网布局设计及定位误差分析

发布时间：2022-02-08 11:19

　　雷电是一种常见的灾害性天气,每年造成大量的损失,其中电力部门输电线路跳闸引发的损失更为巨大。为更好地为电力跳闸事故的实时鉴定提供科学数据,必须建立三维雷电探测网。但在实际布网过程中,如何选址才能对输电线路走廊上的雷电活动进行精准定位,是人们关注的重点问题。针对以上问题,本文根据输电线路沿线变电站的位置,选取多个变电站,进行雷电探测站建设并组网观测。同时,为了对雷击跳闸率进行评估,需要实时提供闪电的强度,本文建立了合理的反演模型,为该系统将来的放电参量估算提供了支撑。本文主要研究方法及结论如下:（1）首先提出了地闪回击电磁场的简化计算模型。本文创新性的提出了曲率衰减因子和电导率衰减因子两个概念,通过理想场对两衰减因子进行卷积运算得到最终的衰减电磁场,相较于传统方法,计算过程得到极大简化。利用时域有限差分算法对简化算法进行了检验,发现简化算法在计算衰减电场时精度较高,在1500km范围内相对误差不超过7%,当对计算结果的精度要求不高时,可以采用此算法。简化算法并不适用于远距离磁场的计算,超过1000km时相对误差即达到15%。但在800km范围内可以保证一定的计算精度。之后利用磁场观测资料... 

【文章来源】：南京信息工程大学江苏省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１?１ｋｍ距离处两种算法计算首次回击电场对比图??由上图可以看出，使用两种算法计算出的结果非常相近，由于二维时域有限差分法??

常仅为１０ｋｍ，是可以忽略的，可以将闪电的发展视为高空中的偶极子放电［４６］。这样??的好处在于忽略了雷电流在通道中的具体发展过程，把放电视作一定高度处电荷量的??和，用电流矩的公式来表示放电过程，以此达到简化计算的目的。此方法仅能应用于??距离地闪回击电磁场的研宄中，对于近距离（数十米至几百米）电磁场计算，必须考虑??电通道的相关参数问题。??本文使用的电流源是由Ｊ〇ｎｅｓ［４７］提出的电流矩模型，这种电流矩便于加入到ＦＤＴＤ??型中进行计算，表达式为??Ｉｍ（ｔ）?＝?Ｉ０＾［Ｑ－ａｔ－ｃ－ｂｔ］［ｌ－ｃ－ｎ?（２－１６）??ｙ??中：７。＝２０１＾；?ｖ〇＝８ｘｌ０７ｍ／ｓ；?／?＝?３ｘｌ０４／ｓ；?＜３?＝?２ｘ１０４／ｓ，６?＝?２ｘ１０５／ｓ。??图２．２（ａ）、（ｂ）分别给出了这种电流矩的波形与频谱图。相较于８／２０波形与１０／３５０波??，这种电流矩波形时间更长，包含更多低频成分，更适用于研究长距离电磁场的传播。??１８?Ｉ?？?１?１????８００＃－???????????

给出?

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]雷电定位算法和误差分析理论研究[D]. 胡志祥.华中科技大学 2012

硕士论文
[1]多站无源定位精度分析及相关技术研究[D]. 廖海军.电子科技大学 2008
[2]多站无源定位技术的研究[D]. 宋徽.南京理工大学 2007



本文编号：3614972