±800kV直流输电线路雷击电流波形反演恢复研究

输电线路雷电绕击与反击的正确辨识、雷电流波形（参数）的有效获取，对指导输电线路防雷意义重大。以即将投运的云广特高压直流输电线路为背景，拟根据线路电压行波高速采集单元获得的行波暂态数据，进行信号处理、特征提取、分析和挖掘，正确区分雷击故障与非雷击故障、雷击闪络与雷击未闪络、雷电绕击与反击，准确定位线路雷击点和闪络点，有效获取雷电流波形（参数）。先建立特高压直流输电线路雷击电磁暂态精细全模型，继续研究雷击点与闪络点相距较远的情况下，雷击点与闪络点检测、辨识及定位方法；研究基于暂态行波数据的绕击与反击故障辨识方法；探索改良反卷积计算病态问题的有效措施，研究基于反卷积技术的雷击电流波形恢复重建方法，以获取雷电流幅值、最大上升时间、陡度、极性等主要参数。形成特高压直流输电线路雷击分析、信息挖掘、雷电流恢复的理论和方法，便于分析线路引雷程度、易受雷击段、易闪段，为增强线路防雷针对性，探索新思路新途径。

本项目以云广±800kV特高压直流输电系统作为研究对象，将输电线路视作接闪“线圈”，从保护安装处高速采集的暂态行波中挖掘雷击信息。首先分析了影响线路雷击电磁暂态的关键因素，建立起精细仿真模型。进而分析了线路区内与区外故障、雷电绕击与反击、雷击故障与雷击干扰的行波传播规律及暂态波形特征差异，提出了相应的辨识方法。在此基础上，针对雷击点与闪络点不一致的情况，研究出雷击侧与闪络侧的判别及雷击点与闪络点的定位方法。从获取雷电流波形参数的视角，分别讨论了雷电绕击与反击情况下，雷电流注入通道的特点，分析了各通道中所包含的雷电流成分，确定可靠获取雷电流参数所需监测的电流行波通道。针对雷电绕击，推导出线路时域传变特性，对小波降噪和指数拟合后的线路雷击电压行波进行最小二乘反卷积求解，实现雷击电流波形恢复。结合实测录波数据集，研究出故障筛选、行波波头标定以及故障精确定位的实用算法。最终形成线路雷击检测、雷击信息挖掘、雷击电流恢复的理论和方法，为输电线路耐雷水平的评估和防雷措施的改进，提供重要支持。