配电网作为电力系统与电力客户之间的桥梁与纽带,其安全稳定运行直接影响电力系统的供电可靠性;综合统计分析配电网运行数据,雷击故障为影响配电网安全稳定运行的重要因素。随着经济社会的不断进步,配电网覆盖范围、规模日益扩大,新能源、新负荷等不断接入,传统配电网防雷手段及运行管理模式已无法满足电网飞速发展及电力客户对供电可靠性的要求。因此,为保障配电网安全稳定运行,确保不间断的电力供应,加强配电网雷电过电压在线监测系统的研究,具有重要的理论意义和重要的工程实用价值。首先,在详细论述雷电产生机理、雷电参数、线路防雷性能指标及跳闸条件、雷电过电压类型、对比各类防雷原理和防雷措施优缺点的基础上,针对雷电过电压类型识别问题,对希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang Transform,HHT)和小波变换两种算法分别进行了深入分析;小波变换方法能够进行多分辨率分析,但其本质为一种恒定多分辨分析方法,且存在对不同种类过电压有最优小波基选择的问题,HHT能够分析线性信号、非线性及非平稳型号,采用HHT算法进行雷电过电压类型识别具有优越性。其次,统计分析了枣庄地区配电网防雷现状及存在问题,通过仿真深入研究配电网雷电过电压问题。详细论述了不同条件下直击雷过电压、感应雷过电压计算方法;结合枣庄配网特征,选取双指数的雷电流、J.Marti架空线路、柱式复合绝缘子闪络等元件模型,搭建10kV配电线路的仿真模型,进行不同条件下的雷击过电压仿真研究;通过对短路故障识别仿真分析,未发生故障的雷击、反击故障、绕击故障、感应雷故障过电压仿真分析,获得各类过电压特征,为雷电过电压识别分类提供判据。最后,详细叙述了系统的开发思路,构建了基于边缘计算的雷电过电压在线监测系统框架结构;详细分析了系统各单元部分的原理,基于HHT的数据分析模块提取过电压特征量;基于HTML和Javascript搭建了系统的前端用户界面,实现对边缘设备的在线监测;采用MySQL的数据服务器,实现数据统计分析、故障点判定。该系统能够提升配电网线路防雷能力、加快雷击事故应急处理效率,为提高配电网供电可靠性,提供强有力的支撑。