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摘 要分布式水电发电是在充分利用洁净的新能源的基础上进行的发电技术，具有高效、灵活、环保的特点，是我国电力系统发展的重要方向之一。因此，分布式水电电网在安全运行上的问题越来越引起重视，而雷击是影响其安全运行的重要因素之一。本文结合目前我国分布式水电电网在防雷工作中存在的一些主要问题，分析了和给出了分布式水电电网的雷击风险评估指标等，并且对于降低雷击风险提出一些措施上的建议。
关键词电网 分布式水电 雷击风险
引言
分布式发电系统指的是将风力发电、太阳能发电、水力发电以及燃料电池等在配电网络中直接布置或者是在负荷附近分布着的比较分散的小型电源组成的发电系统。分布式水电是目前广受关注的分布式发电系统的一种，分布式发电不仅能够使供电更加安全可靠，使得目前共建紧张的情况得以缓解，而且能够提高效率、保护环境，是未来建设智能电网的重要举措之一。随着现代社会对电力的需求程度加深，电网风险也越来越受到关注。在引起电网风险的因素中，雷击风险一直是占风险比重比较大的。因此，电网的雷电监测以及安全防护工作也受到供电单位的高度重视，并且针对电网防雷采取了大量的保护措施，以防止电网雷害事故的发生。但是仍然避免不了因雷击造成的电网故障。所以建立电网的雷击风险评估系统，加强对电网的雷电监测和预防保护，对于提高我国供电安全水平，具有十分重要的意义。
一、含有分布式水电的电网防雷目前存在的问题
（一）用户电能质量不高。由于水电大部分主要是位于山区，一旦发生停电，水电的转供能力较弱，所以说，小水电周围的负荷提供电力的能力比较小，可靠性不能达到标准，发生停电之后不能及时供电，一旦停电，那么持续时间就会比较长。另外，水电机器的开机和关机也会影响用户用电质量，水电在开机和关机的过程中，经常会造成电压突然暂时下降或者上升，以及电压偏高等现象，这样就容易导致用户的精密电力仪器遭到毁坏。除此之外，水电网络线遭到雷击跳闸的几率较高、水电机组对于雷电伤害的支撑力不强，也是造成此问题的原因。
（二）水电联络线受雷击之后跳闸频率较高。山区中的水电网络一般线路都比较长，并且年代较为久远，保护系统在设计上，防雷的水平比较低，比如对于避雷线保护角的设计过大等等，使得避雷的效果并不理想，遭受雷击之后，水电联络线跳闸率就较高。而且，水电联络线中的无压重合闸配置也不够合理和完善，重合闸一般只在水电联络线的主网側进行配置，而水电侧一般不会进行配置，即便在有的水电侧配置了无压重合闸，目前来讲也无法做到使其在能够适应丰水期的同时也能够适应枯水期，灵活程度不够，导致重合闸能够成功重合的几率特别低。从这些问题可以看出，现在我国对于配电网络的安全可靠以及灵活保护的要求在水电联络线中还没有达到。
二、分布式水电电网雷击风险评估指标与方法
分布式电网的累积风险评估指标主要包括雷击跳闸率、雷击重合闸重合成功率、手动强行送电的成功率、设备损害程度、供电能力的可靠程度、每年可再生资源损耗的风险以及每年缺少供电量的风险等等，这些指标综合起来能够比较全面的分析出配电网络、电网用户以及水电发电厂的雷击风险，通过对这些指标进行综合性的评估，从而确定电网中每一条线路的雷击风险等级。其中，每年的雷击跳闸率是电网雷击风险的主要来源，它是由每年雷击暴露的次数乘以线路跳闸的可能性得出的数值，年雷击跳闸率不仅能够反映造成线路跳闸的地理方面的因素，也能够体现出分布式电网的雷击保护措施的技术水平和管理水平；雷击重合闸重合的成功率则能够反映出电网线路中有无配置重合闸，如果没有配置，那么这个指标的数值就是0，另外，如果配置了重合闸，雷击重合闸成功率还能够反映出电网中所配置的重合闸的种类以及型号是否适合于该配电网络的运行方式；每年可再生资源损耗的风险指的是由于发电厂由于遭受雷击导致故障后其所用来发电的可再生资源少发的电量；每年缺少供电量的风险指的是由于雷击造成的用户停电的电量；这四个指标是评估含有分布式水电的电网雷击风险的最主要的指标。
在对含分布式水电的电网雷击风险进行评估时，需要注意的是由于电网线路遭受雷击之后重合闸有没有重合成功以及当重合闸重合失败之后人工强行送电有没有成功，这些不同的情况对于配电网络运行所造成的影响都是各不相同的，这些不同的情况按照风险的从小到大进行排序依次为重合闸重合成功，重合闸失败、强行送电成功，重合闸失败、强行送电亦失败，重合闸成功对于雷击后配电网络供电的可靠性不会形成直接的影响，而一旦重合闸失败，无论强行送电是否成功对于电网都会带来不同程度的影响，所以应该注意不同的风险之间存在的差异，不能把所有故障所导致的风险同时进行雷击风险的评估，而是对所有风险情况进行综合的考虑，针对不同的情况分别进行评价估测，最后再用加权求和的方法得出分布式电网的雷击风险数值。
三、分布式水电电网防雷措施建议
（一） 积极采取新的有效措施，进一步降低电网雷击风险。根据全国电网的防雷措施实施情况和经验来看，目前比较行之有效的措施主要有：在常规的防雷措施都齐全并且到位的情况下，使用线路避雷器；安装可控避雷针，可有效减少雷电绕击情况的发生，并且能够降低反击的几率；投入使用自动重合闸，有效降低雷击的跳闸率；使用雷电定位系统，避免浪费人力物力，对事故的原因进行准确的分析。
（二）针对现存问题，对电网防雷保护的综合治理要加强。首先，应加强对线路的巡查，建立电路巡查制度，定期进行巡视检查；对于重合闸的配置方式应按照丰水期和枯水期的水力发电方式进行合理的设计和完善；加强对水电站机组的保护，提高对机组的设计技术水平以及管理技术水平；合理设计水力发电地区的配电网络结构，增强电网供电的可靠性能。
结语
对电网进行雷电监测以及预防保护工作是我国加强供电安全一个极为重要的环节，也是一项需要长期实施的工作。含分布式水电的电网系统在我国配电网络系统中占有较大的比重，因此，做好对含分布式水电的电网的雷击风险评估工作，加强对多水电地区配电网络中水电联络线的雷击风险防护，需要我们针对电网防雷保护的现有问题提出更多、更有效的解决方案，不断开发新技术，切实做好供电安全工作。
参考文献：
[1]张勇军，黄慧，刘洋海等.含分布式水电的电网雷击风险评估[J].华南理工大学学报（自然科学版），2011，39（10）
[2]赵淳，陈家宏，王剑.电网雷害风险评估技术研究[J].高电压技术，2011，37（12）
[3]谷山强，陈家宏，陈维江等.架空输电线路雷击闪络预警方法[J].高电压技术，2013，39（2）
[4]胡毅.影响送电网安全运行的有关问题及对策[J].高电压技术，2005，31（4）
[5]姜寒娇.雷击引起的电网故障分析[J].中华民居，2012，（3）
关键词电网 分布式水电 雷击风险
引言
分布式发电系统指的是将风力发电、太阳能发电、水力发电以及燃料电池等在配电网络中直接布置或者是在负荷附近分布着的比较分散的小型电源组成的发电系统。分布式水电是目前广受关注的分布式发电系统的一种，分布式发电不仅能够使供电更加安全可靠，使得目前共建紧张的情况得以缓解，而且能够提高效率、保护环境，是未来建设智能电网的重要举措之一。随着现代社会对电力的需求程度加深，电网风险也越来越受到关注。在引起电网风险的因素中，雷击风险一直是占风险比重比较大的。因此，电网的雷电监测以及安全防护工作也受到供电单位的高度重视，并且针对电网防雷采取了大量的保护措施，以防止电网雷害事故的发生。但是仍然避免不了因雷击造成的电网故障。所以建立电网的雷击风险评估系统，加强对电网的雷电监测和预防保护，对于提高我国供电安全水平，具有十分重要的意义。
一、含有分布式水电的电网防雷目前存在的问题
（一）用户电能质量不高。由于水电大部分主要是位于山区，一旦发生停电，水电的转供能力较弱，所以说，小水电周围的负荷提供电力的能力比较小，可靠性不能达到标准，发生停电之后不能及时供电，一旦停电，那么持续时间就会比较长。另外，水电机器的开机和关机也会影响用户用电质量，水电在开机和关机的过程中，经常会造成电压突然暂时下降或者上升，以及电压偏高等现象，这样就容易导致用户的精密电力仪器遭到毁坏。除此之外，水电网络线遭到雷击跳闸的几率较高、水电机组对于雷电伤害的支撑力不强，也是造成此问题的原因。
（二）水电联络线受雷击之后跳闸频率较高。山区中的水电网络一般线路都比较长，并且年代较为久远，保护系统在设计上，防雷的水平比较低，比如对于避雷线保护角的设计过大等等，使得避雷的效果并不理想，遭受雷击之后，水电联络线跳闸率就较高。而且，水电联络线中的无压重合闸配置也不够合理和完善，重合闸一般只在水电联络线的主网側进行配置，而水电侧一般不会进行配置，即便在有的水电侧配置了无压重合闸，目前来讲也无法做到使其在能够适应丰水期的同时也能够适应枯水期，灵活程度不够，导致重合闸能够成功重合的几率特别低。从这些问题可以看出，现在我国对于配电网络的安全可靠以及灵活保护的要求在水电联络线中还没有达到。
二、分布式水电电网雷击风险评估指标与方法
分布式电网的累积风险评估指标主要包括雷击跳闸率、雷击重合闸重合成功率、手动强行送电的成功率、设备损害程度、供电能力的可靠程度、每年可再生资源损耗的风险以及每年缺少供电量的风险等等，这些指标综合起来能够比较全面的分析出配电网络、电网用户以及水电发电厂的雷击风险，通过对这些指标进行综合性的评估，从而确定电网中每一条线路的雷击风险等级。其中，每年的雷击跳闸率是电网雷击风险的主要来源，它是由每年雷击暴露的次数乘以线路跳闸的可能性得出的数值，年雷击跳闸率不仅能够反映造成线路跳闸的地理方面的因素，也能够体现出分布式电网的雷击保护措施的技术水平和管理水平；雷击重合闸重合的成功率则能够反映出电网线路中有无配置重合闸，如果没有配置，那么这个指标的数值就是0，另外，如果配置了重合闸，雷击重合闸成功率还能够反映出电网中所配置的重合闸的种类以及型号是否适合于该配电网络的运行方式；每年可再生资源损耗的风险指的是由于发电厂由于遭受雷击导致故障后其所用来发电的可再生资源少发的电量；每年缺少供电量的风险指的是由于雷击造成的用户停电的电量；这四个指标是评估含有分布式水电的电网雷击风险的最主要的指标。
在对含分布式水电的电网雷击风险进行评估时，需要注意的是由于电网线路遭受雷击之后重合闸有没有重合成功以及当重合闸重合失败之后人工强行送电有没有成功，这些不同的情况对于配电网络运行所造成的影响都是各不相同的，这些不同的情况按照风险的从小到大进行排序依次为重合闸重合成功，重合闸失败、强行送电成功，重合闸失败、强行送电亦失败，重合闸成功对于雷击后配电网络供电的可靠性不会形成直接的影响，而一旦重合闸失败，无论强行送电是否成功对于电网都会带来不同程度的影响，所以应该注意不同的风险之间存在的差异，不能把所有故障所导致的风险同时进行雷击风险的评估，而是对所有风险情况进行综合的考虑，针对不同的情况分别进行评价估测，最后再用加权求和的方法得出分布式电网的雷击风险数值。
三、分布式水电电网防雷措施建议
（一） 积极采取新的有效措施，进一步降低电网雷击风险。根据全国电网的防雷措施实施情况和经验来看，目前比较行之有效的措施主要有：在常规的防雷措施都齐全并且到位的情况下，使用线路避雷器；安装可控避雷针，可有效减少雷电绕击情况的发生，并且能够降低反击的几率；投入使用自动重合闸，有效降低雷击的跳闸率；使用雷电定位系统，避免浪费人力物力，对事故的原因进行准确的分析。
（二）针对现存问题，对电网防雷保护的综合治理要加强。首先，应加强对线路的巡查，建立电路巡查制度，定期进行巡视检查；对于重合闸的配置方式应按照丰水期和枯水期的水力发电方式进行合理的设计和完善；加强对水电站机组的保护，提高对机组的设计技术水平以及管理技术水平；合理设计水力发电地区的配电网络结构，增强电网供电的可靠性能。
结语
对电网进行雷电监测以及预防保护工作是我国加强供电安全一个极为重要的环节，也是一项需要长期实施的工作。含分布式水电的电网系统在我国配电网络系统中占有较大的比重，因此，做好对含分布式水电的电网的雷击风险评估工作，加强对多水电地区配电网络中水电联络线的雷击风险防护，需要我们针对电网防雷保护的现有问题提出更多、更有效的解决方案，不断开发新技术，切实做好供电安全工作。
参考文献：
[1]张勇军，黄慧，刘洋海等.含分布式水电的电网雷击风险评估[J].华南理工大学学报（自然科学版），2011，39（10）
[2]赵淳，陈家宏，王剑.电网雷害风险评估技术研究[J].高电压技术，2011，37（12）
[3]谷山强，陈家宏，陈维江等.架空输电线路雷击闪络预警方法[J].高电压技术，2013，39（2）
[4]胡毅.影响送电网安全运行的有关问题及对策[J].高电压技术，2005，31（4）
[5]姜寒娇.雷击引起的电网故障分析[J].中华民居，2012，（3）