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广东省雷电定位系统是目前国内运行最大的省域雷电定位系统,联网运行的雷电探测站达到43个。本论文在简介雷电定位系统原理的基础上,介绍了广东省雷电定位系统的建设和应用情况以及系统的结构和功能。利用1997-2005年的雷电数据、广东省火箭引雷试验数据、广东省电力系统应用数据,并对比广西、湖南雷电定位系统的数据,对广东省雷电定位系统的定位精度、探测效率和雷电流幅值精度进行了研究,并对影响雷电定位系统性能的因素进行了分析。
定位精度是表征雷电定位系统性能的重要参数,它与定位模型、雷电判据、雷电波波形传播延时误差、场地引起的波形传播延时误差、GPS时钟误差、探测站距离、地形地貌、探测站坐标误差、观测量时间和方向测量误差、图形因素等复杂因素有关。本论文利用1997-2004年广东省雷电定位系统进行雷击故障点定位的数据对定位误差进行了分析。广东省雷电定位系统903次线路雷击故障杆塔定点的误差算术平均值为0.93km,几何均值0.616km,标准差为0.87km。4次人工引雷的数据直接验证表明广东省雷电定位系统的定位误差为O.33-0.84km。
雷电定位系统电流幅值精度是电力系统非常关心的系统指标,它与回击速度取值、地表电导率变化、传播路径地形地貌、传播距离、探测站放大器精确度、计算分散性等因素有关。本文利用1998-1999年广东从化进行的火箭引雷试验数据,证明利用框形磁场天线遥测雷电的回击电流是可行的,广东省雷电定位系统依据传输线模式计算出的电流幅值具有一定的参考价值。
探测效率也是雷电定位系统极为重要的性能指标。本论文利用1997年以来雷电定位系统探测的雷电数据对广东省雷电定位系统探测效率进行了分析,指出雷电定位系统探测效率和定位误差存在区域差异,研究了影响探测效率的主要因素:地闪辐射能量、地形地貌、地闪波形特征判据、站址背景噪声、系统运行状态、覆盖区域等。珠江三角洲地区广东省雷电定位系统探测效率达到90%的设计指标,但靠近省际边沿地区如湛江,存在雷电探测效率下降问题,全省平均探测效率可能只有58.4%。
对雷电定位系统的应用及研究前沿进行了展望。指出应加强雷电定位系统的联网运行工作;建议建立雷电观测站、开展火箭引雷试验、建立雷电定位系统雷电流幅值计算模型等,加强雷电探测的理论研究和试验研究,进行雷电参数和雷电定位系统性能指标的研究;建议加强雷电定位系统探测雷电参数的收集、分析和统计工作,提出我国的地面落雷密度、雷电流幅值分布、地闪正负比例及分布等参数,更好地指导我国社会生产雷电防护工作。