《電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程》

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備案號：DL

中華人民共和國電力行業(yè)標準

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電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程

TechnicalSpecificationsforLightningLocationandDetectionSysteminElectricPowerSystems

（征求意見稿）

xxxx-xx-xx發(fā)布xxxx-xx-xx實施

中華人民共和國國家能源局發(fā)布

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目次

前言..............................................................錯誤！未定義書簽。

1范圍..........................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................1

3術語和定義.....................................................................1

4總則...........................................................................2

5技術要求.......................................................................3

6布站與聯(lián)網(wǎng).....................................................................5

7安裝環(huán)境與施工.................................................................6

8檢驗...........................................................................6

9標志、包裝、運輸與儲存.........................................................7

附錄A(資料性附錄)定位模型典型算例.................................................8

附錄B(資料性附錄)雷電參數(shù)統(tǒng)計方法................................................14

附錄C(資料性附錄)電網(wǎng)雷害圖繪制方法..............................................17

附錄D(資料性附錄)輸電線路防雷性能評估方法........................................24

I

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II

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電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術規(guī)程

1范圍

本標準規(guī)定了電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)探測站、中心站和用戶系統(tǒng)的技術要求。

本標準適用于：

1.1電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)規(guī)劃設計、可行性研究設計、初步設計。

1.2電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站和用戶系統(tǒng)的工程建設。

1.3電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)新建、改建、擴建的探測站施工安裝。

1.4電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)檢驗。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方

研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

GB/T2887電子計算機場地通用規(guī)范

GB9813微型計算機通用規(guī)范

GB50057建筑物防雷設計規(guī)范

GB50174電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范

SD131電力系統(tǒng)技術導則

DL/T5429-2009電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程

電監(jiān)會5號令電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定

GB191-2008-T包裝儲運圖示標志

GB/T17626電磁兼容試驗和測量技術

3術語和定義

3.1主放電maindischarge

下行先導的一分支與地面較突出部分發(fā)出的向上迎面先導相遇，產(chǎn)生強烈的放電過程，稱為雷電

的主放電。

3.2后續(xù)放電subsequentdischarge

主放電到達云端后，云中的殘余電荷沿主放電通道泄放，稱為后續(xù)放電。

3.3雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)lightinglocationanddetectionsystem

雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)是實時測量雷電發(fā)生的時間、方位、極性、強度、回擊數(shù)等多項雷電參數(shù)的系

統(tǒng)。

3.4探測站Lightningdetectionstation

探測站是雷電地閃信號的采集、識別、處理、時鐘標定及發(fā)送單元，當三個及以上探測站同時偵

測到一次地閃，雷電監(jiān)測系統(tǒng)即可監(jiān)測出這次地閃信息。探測站主要由雷電探測器、電源通信接口箱

及附件組成。

3.5數(shù)字式雷電探測站Digitallightningdetectionstation

數(shù)字式雷電探測站是對信號進行數(shù)字化采樣，并以數(shù)字信號處理方式對雷電地閃信號進行采集、

識別、處理、時鐘標定、存儲及發(fā)送的雷電探測站。

3.6中心站Centralstation

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中心站是雷電監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理及系統(tǒng)控制中心，負責雷電探測信息接收、定位計算、數(shù)據(jù)處

理、存儲及管理，以及系統(tǒng)各單元之間的協(xié)調(diào)控制。中心站由前置處理子系統(tǒng)、定位計算子系統(tǒng)和數(shù)

據(jù)服務子系統(tǒng)、應用服務子系統(tǒng)等組成。

3.7用戶系統(tǒng)Usersystem

用戶系統(tǒng)是將雷電信息與電網(wǎng)、地理信息為主的對象融合一體計算機軟件系統(tǒng)，可由一級服務器

或二級服務器組成，終端用戶具備瀏覽器/服務器方式、客戶端/服務器方式等用戶模式。

3.8雷電監(jiān)測網(wǎng)Lightningdetectionnetwork

通過多個獨立運行的雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，組成的探測效率和精度更優(yōu)、覆蓋區(qū)域更大的雷電

定位監(jiān)測網(wǎng)絡。

3.9雷電流lightingcurrent

流經(jīng)雷擊點的電流。

3.10雷擊點pointofStrike

閃擊擊在大地或其上突出物（例如，建筑物、戶外管線、樹木，等等）上的那一點。一次閃擊可

能有多個雷擊點。

3.11地閃cloudtogroundlightningflash

雷云與大地（含地上的突出物）之間的一次或多次放電。

3.12云閃cloudtocloudlightningflash

雷云之間的一次或多次放電。

3.13繞擊shieldingfailure

雷電繞過架空地線直擊于導線，而造成絕緣子串的閃絡放電，這種現(xiàn)象稱為繞擊。

3.14有效監(jiān)測區(qū)域Effectivedetectionregion

三個及以上探測站構成的多邊形區(qū)域。

3.16探測效率Detectionefficiency

探測效率是指監(jiān)測的地閃數(shù)與實際總地閃數(shù)的百分比。

3.17有效探測半徑Effectivedetectionradius

滿足一定探測效率要求的探測區(qū)域半徑。

3.18定位精度Locationprecision

定位精度是指測定的位置與雷擊點的距離，單位是km。

3.19原始數(shù)據(jù)Rawdata

雷電探測站測量雷電LF/VLF電磁輻射場，并剔除云閃信號，獲得的地閃電磁輻射場信號數(shù)據(jù)，

包括電場相對強度、磁場相對強度、到達時間、方向等數(shù)據(jù)。

3.20定位數(shù)據(jù)Locationdata

中心站用一組符合條件的原始數(shù)據(jù)計算出的地閃數(shù)據(jù)，包括時間、位置、雷電流峰值和極性、回

擊次數(shù)等。

4總則

4.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要包括探測站、中心站和用戶系統(tǒng)三部分。

4.2相鄰雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)之間宜進行數(shù)據(jù)通信，避免雷電探測站重復布點。

4.3雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應遵循統(tǒng)一的通信規(guī)范和接口標準。

4.4雷電探測站需要將雷電原始數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)信號發(fā)送到中心站，探測站與中心站的通信宜采用電

力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)或點對點光纖專線通信方式。條件不具備時，也可以采用互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星通信等通信方式。

為了保證通信的可靠性，宜采用主備雙通道。

4.5雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)設置為管理信息大區(qū)系統(tǒng)，跨區(qū)與其它系統(tǒng)通信時應滿足《電力二次系統(tǒng)安全

防護規(guī)定》（電監(jiān)會5號令）的規(guī)定。

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4.6雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應遵循《電力系統(tǒng)設計技術規(guī)程》（DL/T5429-2009）和《電力系統(tǒng)技術導則》

（SD131）。

4.7本標準僅作為雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)探測站、中心站和用戶系統(tǒng)的建設依據(jù)，其它部分在執(zhí)行相應標

準前提下，可參照本標準執(zhí)行。

4.8電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應與電力系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的體制相適應，并實行分層控制，

系統(tǒng)總體建設原則應采用適合中國國情的先進而成熟的技術，力求穩(wěn)定高效。

4.9電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)的建設，除應執(zhí)行本規(guī)程的規(guī)定外，還應符合現(xiàn)行國家和行業(yè)頒發(fā)的

相關規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定。

4.10電力系統(tǒng)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)建設是一項系統(tǒng)工程，必須執(zhí)行國家經(jīng)濟建設方針和各項技術經(jīng)濟政

策，從電力系統(tǒng)特點和運行實際出發(fā)，采用符合可靠性、實用性和經(jīng)濟性要求的方案，為保證電力系

統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供條件。

5技術要求

5.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)總體要求

5.1.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)組成

雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要由雷電探測站、中心站以及用戶系統(tǒng)三大部分組成，系統(tǒng)結構圖如圖5-1

所示。

圖5-1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)結構圖

5.1.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)主要功能

a）應全自動、大面積、實時監(jiān)測雷電活動，獲取地閃的時間、位置、雷電流峰值和極性、回擊次

數(shù)以及每次回擊的參數(shù)等定位數(shù)據(jù)。

b）應實現(xiàn)在線監(jiān)視電力系統(tǒng)雷電活動情況。顯示雷電活動軌跡，對雷電活動進行監(jiān)測和分析，提

高電力系統(tǒng)安全運行服務水平；

c）應實時查找與電力系統(tǒng)跳閘同時發(fā)生的雷擊坐標，以確定雷擊故障點的準確位置，協(xié)助分析電

力系統(tǒng)故障原因和事故性質；

d）建立雷電數(shù)據(jù)庫，積累地閃密度、雷電流強度等雷電基礎參數(shù)，分析落雷分布情況，為制定防

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雷標準、檢驗防雷設施提供依據(jù)；

5.1.3有效監(jiān)測區(qū)域內(nèi)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)技術指標

a)定位模型的定位精度應小于1/10"。

b)探測站同步時鐘精度應不大于0.11μs。

c)當探測站站距在100km時，探測有效率應不小于85%，平原地區(qū)應不小于90%。

d)平均定位精度應不大于1km。

e)最小雷電流測量門檻值為1.5kA。

f)系統(tǒng)應具備完善的雷電數(shù)據(jù)庫和觀測目標數(shù)據(jù)庫(線路、變電站、發(fā)電廠、微波塔站、通信臺站

等)；應具備完整的、自動統(tǒng)計的雷電參數(shù)統(tǒng)計庫。

g)系統(tǒng)可用率應大于99.7%；設備運行壽命應大于5年。

5.2雷電探測站

5.2.1使用條件

a)環(huán)境溫度：－40℃～＋50℃。

b)相對濕度：≤95%RH。

c)工作電壓：AC220V±10%，DC48V。

5.2.2雷電探測站基本功能

a)自動識別、采集地閃信號，提取地閃信號特征數(shù)據(jù)。地閃信號特征數(shù)據(jù)包括時間、強度、方

向等信息。

b)實時傳送地閃信號特征數(shù)據(jù)。

c)定時發(fā)送運行狀態(tài)信息，至少包括自檢狀態(tài)、工作溫度、觸發(fā)閾值。

d)按照指令要求發(fā)送或修改設備參數(shù)，至少包括觸發(fā)閾值、存儲模式、通信模式。

e)自動校準時間同步系統(tǒng)時鐘。

f)自動定時自檢，并支持遠程測試。

g)通信方式支持音頻專線、光纖、網(wǎng)絡、GPRS、CDMA、3G、衛(wèi)星。

5.2.3數(shù)字式雷電探測站擴展功能

a)記錄并存儲地閃信號波形數(shù)據(jù)。

b)支持兩個及以上信號到達時間標定點的輸出。

c)按照指令要求傳送地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)。

d)本地存儲地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)。

e)遠程修改地閃識別判據(jù)。

f)遠程升級系統(tǒng)程序，并具備自愈功能。

g)支持主動式、被動式、互動式的通信模式。

5.2.4雷電探測站基本性能指標

a)信號識別分辨率<2ms。

b)方向角測量精度≤1°。

c)時間標定精度≤0.2μs。

d)平均無故障工作時間（MTBF）≥10000h。

e)數(shù)據(jù)傳輸速率：1200～9600bps。

f)功耗≤30W。

g)有效探測半徑200km。

h)時間同步系統(tǒng)秒脈沖精度典型值≤50ns。

i)本體晶振精度±0.1ppm。

j)探測站探測帶寬1kHz~350kHz。

5.2.5數(shù)字式雷電探測站擴展性能指標

a)信號識別分辨率<0.5ms。

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b)時間標定精度≤0.1μs

c)數(shù)據(jù)傳輸速率：1200～115200bps。

d)地閃信號波形數(shù)據(jù)和地閃信號特征數(shù)據(jù)的存儲容量≥100000條。

e)地閃信號波形記錄長度：300μs。

f)平均無故障工作時間（MTBF）≥15000h。

5.3中心站

5.3.1中心站硬件配置

a)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站硬件設備應滿足《微型計算機通用規(guī)范》（GB9813）。

b)系統(tǒng)前置處理服務器、定位計算服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器等關鍵硬件宜冗余配置。

c)宜采用功能分散模式，獨立配置前置處理服務器、定位計算服務器、數(shù)據(jù)庫服務器、應用服

務器。

5.3.2中心站軟件配置

a)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)軟件應滿足實時性和可靠性要求，并符合相關國際工業(yè)標準。

b)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)宜采用跨平臺設計，其中各類服務器宜采用UNIX、LINUX等安全操作系

統(tǒng)，工作站可采用Windows操作系統(tǒng)。

c)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)應具備的基本應用軟件包括：前置數(shù)據(jù)采集、定位分析處理、統(tǒng)計分析處

理、地圖操作與管理、雷電活動展示、雷擊故障查詢、雷電參數(shù)初級統(tǒng)計、電網(wǎng)觀測目標數(shù)

據(jù)管理、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)控。

d)雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)可具備的高級應用軟件包括：系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)同步、雷電活動告警、雷擊

故障自動診斷、雷電參數(shù)高級統(tǒng)計、雷電電磁波波形展示、綜合展示等。

5.4用戶系統(tǒng)

5.4.1用戶系統(tǒng)結構可采用三種結構：瀏覽器/服務器方式、客戶端/服務器方式、專線式。

5.4.2用戶系統(tǒng)操作界面應以地理信息系統(tǒng)為基礎。

5.4.3用戶系統(tǒng)應支持數(shù)據(jù)和報表的導入/導出功能。

5.4.4用戶系統(tǒng)應支持多用戶的同時在線訪問。

5.4.5遠方用戶系統(tǒng)與中心站之間的數(shù)據(jù)通信宜采用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，當采用其他通信方式時應滿足

《電力二次系統(tǒng)安全防護規(guī)定》（電監(jiān)會5號令）的規(guī)定。

5.5雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)外部接口

5.5.1雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)之間的縱向接口

a)應采用電力數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進行聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)宜采用TCP/IP協(xié)議。

b)聯(lián)網(wǎng)宜通過前置處理服務器完成。

c)聯(lián)網(wǎng)時交換的數(shù)據(jù)應包括地域邊界附近探測站的原始數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)。

5.5.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的橫向接口

a)獲取EMS系統(tǒng)提供的線路故障信息，數(shù)據(jù)傳輸格式宜支持E語言格式。

b)應能將大地經(jīng)緯度格式的外部地理信息數(shù)據(jù)文件裝載到雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中，可通過標準的

WMS（WebMapServices）、WFS（WebFeatureServices）服務接口讀取圖層數(shù)據(jù)。

c)宜通過生產(chǎn)管理系統(tǒng)服務總線方式獲得電網(wǎng)線路臺賬等信息。

d)應通過Webservice服務接口向其他系統(tǒng)提供雷電定位數(shù)據(jù)。

6布站與聯(lián)網(wǎng)

6.1雷電探測站布點

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6.1.1各探測站站間距離在山區(qū)不宜大于150km，在平原不宜大于200km。

6.1.2相鄰三個探測站站址的幾何分布應近似于銳角三角形。

6.1.3布置在某監(jiān)測區(qū)域邊界附近的探測站，需考慮與其他周邊監(jiān)測區(qū)域的聯(lián)網(wǎng)，與周邊區(qū)域探測站

的幾何分布需滿足6.1.2的要求。

6.1.4在監(jiān)測中心區(qū)域和重點區(qū)域應參照模擬計算結果，按照探測效率不小于90%，定位精度不大于

0.5km布置探測站。

6.1.5在重要監(jiān)測區(qū)域宜采用N-1原則設置探測站數(shù)量。

6.2雷電探測站選址

6.2.1站址應具備有效的通信接入條件。

6.2.2站址應避開周圍較高建筑物或其他遮擋物，遮擋物與探測站的距離宜大于二者高差的30倍。

6.2.3站址應避開電磁干擾源，門檻值宜設定為不大于100mV。

6.2.4站址具備可靠電源接入。

7安裝環(huán)境與施工

7.1安裝環(huán)境

7.1.1雷電探測站安裝環(huán)境

a)雷電探測器應選擇安裝在四周開闊、電磁干擾小的戶外地點，可選建筑物樓頂。安裝基礎類型

宜為鋼固定支架或水泥基礎等，無法在建筑物屋頂安裝的，可采用或利用鐵塔基礎進行安裝。安放探

測儀的基座水平度應在1.5°以內(nèi)，并可靠接地，雷電探測器在建筑物頂部的安裝應滿足《建筑物防雷

設計規(guī)范》（GB50057）要求。

b)雷電探測器的工作海拔：0m～5000m；

c)雷電探測器的工作環(huán)境風速：0km/h～100km/h；

d)電源通信接口箱內(nèi)設供電模塊、通信接口和防雷器件，宜采用組屏安裝方式。其安裝位置宜選

擇在通信機房或計算機室內(nèi)。

e)雷電探測器電源電纜和通信電纜應從戶外基礎位置鋪設到室內(nèi)電源通信接口箱擬安裝位置。為

求電纜鋪設美觀，應優(yōu)先選擇電纜豎井敷設；當需要明敷纜線時，宜穿PVC管或鍍鋅鐵管。

f)雷電探測器與電源通信接口箱之間電源和信號電纜應采用鎧裝電纜。

g)雷電探測器的供電電源宜采用樓內(nèi)可靠的交流電源。探測器的交流供電要求具有獨立性，不應

與其它用電設備共用熔斷器、空氣開關等，以免因其它用電設備故障影響探測儀的穩(wěn)定運行。

7.1.2雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站安裝環(huán)境

雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)中心站主機設備應安裝在機房內(nèi)，采用組屏安裝方式。其運行環(huán)境應滿足《電

子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》（GB50174-2008）和《電子計算機場地通用規(guī)范》（GB/T2887）要求。

7.2施工要求

7.2.1雷電探測器應固定在水泥基座或其他可固定支撐的支架上。

7.2.2探測站水泥基座或支架應可靠接地，接地電阻應小于10歐姆。

7.2.3探測站應配置防雷保護設施。

7.2.4雷電探測器與電源通信接口箱之間以電纜連接，電纜包括電源電纜和通信電纜，電纜需滿足戶

外使用條件，通信電纜采用雙絞屏蔽電纜，遠距離傳輸時通信電纜需以光纜代替。電纜連接部分應進

行防水處理。

7.2.5雷電探測器安裝時應根據(jù)當?shù)卮牌切Ｕ姶艌鎏炀€方向。

8檢驗

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8.1出廠檢驗

8.1.1檢驗要求

探測站應通過電磁兼容試驗、電子設備雷擊試驗等型式試驗，符合GB/T17626的規(guī)定。探測站

應通過時間同步試驗、功能驗證及通信測試實驗。

8.1.2功能檢測

雷電探測站能夠按設計要求輸出各項系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，包括：時間、自檢狀態(tài)、時間同步系統(tǒng)狀態(tài)、

衛(wèi)星狀態(tài)等，并能夠根據(jù)命令要求反饋對應信息，且各項指示燈工作正常。

雷電探測站能夠實時、準確的識別地閃信號，并能輸出地閃信號的時間、方向、相對強度等相關

信息。

雷電探測站對信號的同步偏差不大于0.3μs。

8.2定期校驗

探測站應在運行5年進行檢驗，定期校驗內(nèi)容包括：探測站時間同步系統(tǒng)時鐘同步校驗、晶振漂

移校驗、探測站工作狀態(tài)檢測。檢測要求應滿足第8.1條出廠檢驗要求。

9標志、包裝、運輸與儲存

9.1標志

9.1.1在探測站包裝箱的顯著位置應注明：產(chǎn)品名稱及型號、商標、公司名稱及地址、生產(chǎn)日期。

9.1.2在合格證上應注明：產(chǎn)品標準號、產(chǎn)品編號及生產(chǎn)日期、質量檢查合格印記。

9.1.3標志標識，應符合GB191-2008-T的規(guī)定。

9.1.4產(chǎn)品的執(zhí)行標準應予以明示。

9.2包裝

9.2.1包裝前檢查

a)產(chǎn)品的合格證書和裝箱清單中的各項內(nèi)容應齊全；

b)產(chǎn)品外觀無損傷；

c)產(chǎn)品表面無灰塵。

9.2.2一般要求

包裝箱為木箱，包裝應有防塵、防雨、防水、防潮、防震等措施，箱內(nèi)提供裝箱單、產(chǎn)品安裝使

用說明書等技術文件，包裝必須保證在運輸中不被損壞。

9.2運輸

產(chǎn)品應適用于陸運、空運、水運（海運），運輸方法應按照運輸裝卸包裝箱上的標志進行操作。

9.3儲存

儲存場所應無酸、堿、鹽及腐蝕性、爆炸性氣體和灰塵以及雨、雪的侵害。

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附錄A

(資料性附錄)

定位模型典型算例

本附錄所示的典型算例是進行探測站的站位選擇的一種方法。

雷電定位系統(tǒng)時差定位誤差是探測站定位誤差和距離差誤差綜合影響的結果。對選擇

的探測站的測量數(shù)據(jù)進行采集處理，采用雷電時差定位系統(tǒng)取得如下參數(shù)，位置如圖A-1。

根據(jù)時差定位方法，雷擊點（P0點）對探測站A、B和B、C的距離差分別形成兩條

雙曲線，過P0點分別做兩條雙曲線的切線，即位置線，根據(jù)雙曲線理論位置線分別平分

P0點到探測站A、B、C形成的∠AP0B和∠BP0C，θ為∠AP0B和∠BP0C的分角線的夾角

即位置線的交會角，即

；；

令探測站的定位誤差且均為；

令距離差誤差。

雷電時差定位誤差mp不僅取決于距離差誤差，還取決于探測站定位誤差，當

和有一定取值時，圖形因數(shù)是決定性因素，圖形因素帶來的定位誤差mp的絕對值取

值范圍，而圖形因素的表現(xiàn)形式是位置線的交會角θ。

雷擊時差定位精度可由如下兩個值確定，即

若要求定位精度，即設置不等式組；

若要求定位精度，即設置不等式組。

8

DL/TXXXX—XXXX

分角線1

|Θ

分角線2

γ

ρ

圖A-1位置示意圖

下面列出具體的處理數(shù)據(jù)。

P1點和P2點是需要關注的雷擊位置，即可能是某些重要線路，是實際雷擊點。

探測站A是原有探測站，探測站B和C是目前需要新加入的站點，表1列出了三個

探測站的坐標值，探測站B和C是初步選定的位置。

表1探測站坐標值

探測站X(km)Y(km)

A3388368

B3372410

C3331447

表2列出了兩個雷擊點P1、P2的坐標，及其值。

表2雷擊P1、P2的坐標及值

雷擊點X(km)Y(km)

P13321463

P23330386

表3、表4列出了對雷擊點P1、P2的I值和II值。探測站定位誤差根據(jù)當前雷電

探測網(wǎng)探測站采用的時間同步系統(tǒng)衛(wèi)星定位方法不同而不同，相對定位方法賦予

或，絕對定位方法賦予或；當前水平距離差誤

差，以后將達到的水平。

表3P1點的I值和II值

對P1點

9

DL/TXXXX—XXXX

I值1.25km2.51km2.51km7.52km1.25km2.51km2.51km7.52km

185.3

II值185.3km185.4km186.3km43.6km43.6km44.0km47.4km

km

表4P2點的I值和II值

對P2點

I值0.79m1.58m15.80m47.5m0.79m1.58m15.80m47.5m

II值855.4m855.4m855.9m859.7m201.3m201.3m203.3m218.6m

根據(jù)表3、表4可以看出若要求定位精度，A、B、C三站對P1的定位精度

不能達到要求，需要重新選擇探測站的位置，以達到定位精度的要求；而A、B、C三站

對P2的定位精度能滿足要求，可以參與P2的平差計算。

若要求定位精度，經(jīng)判斷，只有當距離差誤差時，A、B、C

三站對P2的定位精度才能滿足要求，可以參與P2的平差計算。

進一步對表3、4進行分析，對P1點，θ角接近0°，對于不同的和，I值和II值

分別達到數(shù)公里至數(shù)百公里，會帶來大的驚人的點位誤差；而對P2點，θ角比較適中，對

于不同的和，I值和II值只有幾米至數(shù)百米。

因此在進行探測站布站中應盡量避免相鄰的三個探測站位于一條直線上的網(wǎng)形，這也

就體現(xiàn)了圖形因數(shù)是決定性因素，圖形因素的表現(xiàn)形式是位置線的交會角θ，也就是盡量

避免。

若要求定位精度，探測站A是原有探測站，探測站B和C是目前需要新加

入的站點，根據(jù)初步選擇的站點位置的精度計算，對于雷擊點P1探測站B和C的初步位

置不能滿足探測精度需要，應對B和C站進行重新站點選擇，以期能夠同時滿足P1和

P2兩點的定位精度要求。

若以2km為布站跨度，通過搜尋，探測站B’和C’候選站點共有17227對滿足精度要

求，初步選擇其中兩對探測站B’和C’候選站點位置作為本典型算例使用，其坐標值見表

5。

表5探測站坐標值

探測站B’1C’1B’2C’2

X(km)3296330033003282

Y(km)485400455400

表6列出了兩個雷擊點P1、P2的坐標，及其與探測站A和兩對探測站B’和C’候選站

10

DL/TXXXX—XXXX

點之間的值。

表6雷擊近似點坐標及值

探測站A、B’1、C’1探測站A、B’2、C’2

雷擊

點X(km)Y(km)

P13321463

P23330386

若探測站為A、B’1、C’1，分別計算P1、P2點的I值和II值，計算結果見表7和表8。

表7P1點的I值和II值

對P1點

19.55

I值0.33m0.65m6.52m0.33m0.65m6.52m19.55m

m

751.8752.0755.3

II值751.8m176.8m176.9m178.6m192.1m

mmm

表8P2點的I值和II值

對P2點

21.56

I值0.36m0.71m7.19m0.36m0.71m7.19m21.56m

m

594.8595.2597.8

II值594.8m140.0m140.0m141.4m152.0m

mmm

由表7、8可以看出，新選擇的探測站B1’和C1’能夠同時滿足P1、P2點的定位精度

的要求。

若探測站為A、B’2、C’2，分別計算P1、P2點的I值和II值，計算結果見表9和表

10。

表9P1點的I值和II值

對P1點

11

DL/TXXXX—XXXX

14.3242.97

I值0.72m1.43m0.72m1.43m14.32m42.97m

mm

954.1954.7958.9

II值954.1m224.5m224.5m226.7m243.9m

mmm

表10P2點的I值和II值

對P2點

19.44

I值0.33m0.65m6.48m0.33m0.65m6.48m19.44m

m

552.5552.8555.2

II值552.5m130.0m130.0m131.3m141.2m

mmm

由表9、10可以看出，新選擇的探測站B2’和C2’也能夠同時滿足P1、P2點的定位精

度的要求。

若雷擊點P1、P2是某條線路上的兩個點，在P1、P2連線上任意尋找第三個點，作為

雷擊點P3，進一步考察兩對探測站B’和C’候選站點是否能夠滿足對P3點的定位精度要求。

表11列出了雷擊點P3的坐標，及其與探測站A和兩對探測站B’和C’候選站點之間

的值。

表11雷擊近似點坐標及值

探測站A、B’1、C’1探測站A、B’2、C’2

雷擊

點X(km)Y(km)

P33317.11499.02

若探測站為A、B’1、C’1，計算P3點的I值和II值，計算結果見表12。由表12可以

看出，候選探測站B1’和C1’能夠滿足對P3點的定位精度的要求。

表12P3點的I值和II值

對P3點

10.2830.84

I值0.51m1.03m0.51m1.03m10.28m30.84m

mm

12

DL/TXXXX—XXXX

683.3683.7686.6

II值683.3m160.8m160.8m162.4m174.6m

mmm

若探測站為A、B’2、C’2，計算P3點的I值和II值，計算結果見表13。由表13可以

看出，候選探測站B’2和C’2不能滿足對P3點的定位精度的要求。

表13P3點的I值和II值

對P3點

I值45.9m91.8m917.9m2753.7m45.9m91.8m917.9m2753.7m

II值32.8km32.8km32.8km32.9km7.7km7.7km7.8km8.4km

根據(jù)上述計算可知，在兩對探測站B’和C’候選站中，只有B’1和C’1這對候選站點能

夠同時滿足對P1、P2和P3三個雷擊點的定位精度的要求，而B’2和C’2這對候選

站點能夠滿足對P1、P2雷擊點的定位精度要求，但不能滿足對P3雷擊點的定位精度要求，

因此應該剔除這對候選站點，選擇B’1和C’1這對候選站點。

各個探測站及雷擊點具體位置如圖A-2所示。

圖A-2典型算例位置示意圖

13

DL/TXXXX—XXXX

附錄B

(資料性附錄)

雷電參數(shù)統(tǒng)計方法

該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法的優(yōu)點是，采用網(wǎng)格法雷電參數(shù)統(tǒng)計方法，實現(xiàn)了用計算機有效、

自動的對大區(qū)域、大樣本、自動監(jiān)測的資料進行雷電參數(shù)統(tǒng)計，尤其是基于比對傳統(tǒng)人工

氣象雷電長期觀測值確定的網(wǎng)格面積統(tǒng)計雷電日參數(shù)，解決了目前用雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)

據(jù)統(tǒng)計雷電日參數(shù)不一致難題。該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法實現(xiàn)方法簡單、明了，具有很好的操

作性和實用性。

該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法是通過計算機錄入氣象站的雷電原始記錄資料和雷電定位系統(tǒng)

自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用計算機進行數(shù)據(jù)處理，使用計算機程序，以人工氣象原始資料和雷電

定位系統(tǒng)主放電監(jiān)測數(shù)據(jù)（不包含后續(xù)放電監(jiān)測數(shù)據(jù)）共同作為統(tǒng)計樣本，將其分別輸入

計算機中，以數(shù)字地圖為基礎，將人工氣象原始資料和雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理，

建立起雷電參數(shù)日統(tǒng)計數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實現(xiàn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析處理的自動化，其包括的數(shù)據(jù)有氣象

站雷電原始記錄資料、氣象站雷電日的統(tǒng)計、單個氣象站雷電日、區(qū)域最大雷電日和平均

雷電日、雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用網(wǎng)格法確定所需的分析數(shù)據(jù)和結果，其采用如下步

驟：

1、首先，由計算機程序對數(shù)字地圖上的選定區(qū)域進行等面積網(wǎng)格劃分，設定每個網(wǎng)

格為一個雷電測量單元，以雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)作為統(tǒng)計樣本，確定每個網(wǎng)格出現(xiàn)

雷電次數(shù)，設定每個網(wǎng)格每天出現(xiàn)一次雷電，即為一個網(wǎng)格雷電日；

2、統(tǒng)計年平均雷電日、年平均雷電時，先統(tǒng)計每個網(wǎng)格的年平均雷電日、年平均雷

電時，再對所選定區(qū)域全體網(wǎng)格求均值，即可統(tǒng)計出該區(qū)域年平均雷電日、年平均雷電時。

3、在計算機采用如上述步驟方法進行網(wǎng)格劃分時，參照氣象觀測站監(jiān)測人的聽力范

圍，選定經(jīng)緯度為0.1°×0.1°、0.125°×0.125°、0.15°×0.15°、0.175°×

0.175°、0.2°×0.2°、0.225°×0.225°6種網(wǎng)格，由計算機根據(jù)該區(qū)域雷電定位系

統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計出每種網(wǎng)格內(nèi)的雷電參數(shù)，再將這6種網(wǎng)格的雷電參數(shù)與該區(qū)域內(nèi)的人工

氣象原始資料進行比較，將數(shù)據(jù)最接近的一組來選定作為該區(qū)域的雷電參數(shù)。

上述數(shù)據(jù)處理可以在一臺通信計算機上進行處理，也可以在多臺計算機上通過網(wǎng)絡連

接，進行數(shù)據(jù)交換處理。使用該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法能夠有效地獲得統(tǒng)計數(shù)據(jù)資源，而且能

夠方便地做到統(tǒng)計數(shù)據(jù)的資源共享。

以福建省的67個氣象觀測站為例。采用計算機錄入收集到的福建省各地氣象站的雷

電原始記錄資料和雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)據(jù)。使用計算機程序進行數(shù)據(jù)處理。其中：

氣象雷電資料及其統(tǒng)計值

氣象雷電資料取自福建省氣象局1993~2005年全省氣象觀測站的雷電原始記錄。福

建省在1993~2000年，有25個氣象觀測站，2001年擴建至67個氣象觀測站，雷電原始

記錄資料包括：氣象觀測站的坐標，觀測的年、月、日、起止時間、監(jiān)聽方向，見表1，

如1993年4月5日16:54~17:50在氣象站西南、西北方向聽到雷聲，在17:40~18:28在氣

象站南方聽到雷聲。

表1：某氣象觀測站雷電原始記錄資料樣本

年份月份日期起止時間方向起止時間方向

19931141626S

199322019041910SW

14

DL/TXXXX—XXXX

19933231720SW

199332714381504NE1535SW

19933281047SW

199341944SE

19934516541750SWNW17401828S

用全省13年（1993~2005年）67個氣象觀測站的雷電原始記錄資料，統(tǒng)計各氣象站

觀測的年雷電日以及13年平均年雷電日。雷電日統(tǒng)計按氣象組織規(guī)定：每天記錄一次雷

電，即為一個雷電日。以武夷山氣象站統(tǒng)計為例，平均雷電日取13年（1993～2005年）

觀測均值，見表2。

表2：武夷山氣象站雷電日及雷電小時統(tǒng)計結果（1993～2005）

年份9394959697989900010203040593~05

雷電日5966805766617239426048455258

表3：福建省雷電日及雷電小時統(tǒng)計結果（1993～2005）

年份9394959697989900010203040593~05

雷電日5448474661504940384028363744

某一區(qū)域的雷電日的統(tǒng)計樣本是域內(nèi)全體氣象站觀測值，表3給出的福建省1993～

2005年67個氣象觀測站的年平均雷電日統(tǒng)計結果，其中25個氣象站統(tǒng)計時段是13年，

另外42個氣象站統(tǒng)計時段是5年。

工程上在選取雷電日參數(shù)時會注意2點：①雷電日代表的區(qū)域，通常以一個地區(qū)作為

統(tǒng)計區(qū)域比單氣象站或全省更為適用；②用年平均值表示的雷電日參數(shù)（以每個氣象站的

每年觀測值為統(tǒng)計樣本）分散性大，在一些工程應用上常常取區(qū)域內(nèi)最大值（以每年最大

的觀測值為統(tǒng)計樣本）作為該區(qū)域雷電日指標，以備留足防雷余度。表4是福建省各地區(qū)

1993～2005年平均雷電日、最大雷電日，并給出了最大雷電日(Tdmax)/平均雷電日(Td)的

比值為1.2。

表4：福建省各地區(qū)平均雷電日、最大雷電日（1993～2005年）

地區(qū)TdTdmaxTdmax/Td

福州43521.20

龍巖54651.22

南平45611.35

寧德41481.16

莆田38421.10

泉州36491.35

三明49611.24

廈門35361.02

漳州38431.14

比值1.20

概括傳統(tǒng)氣象雷電日統(tǒng)計方法：以氣象站觀測資料為統(tǒng)計源，先對氣象站記錄的雷電

日按統(tǒng)計年段求均值，再按統(tǒng)計區(qū)域求多個氣象站統(tǒng)計均值，其特點是統(tǒng)計源由多個分散

的、不相關的、固定的氣象站觀測資料構成。該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法不同于傳統(tǒng)氣象雷電日

統(tǒng)計方法，盡管采用了氣象觀測站的雷電原始記錄資料作為實現(xiàn)該雷電參數(shù)統(tǒng)計方法的一

個參照條件。

采用網(wǎng)格法雷電日統(tǒng)計，不同于氣象觀測站，雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)是一種大面積、全自

動雷電監(jiān)測網(wǎng)。其顯著特點一是監(jiān)測面積大，一套中等規(guī)模的雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)就能全自

動監(jiān)測一個省域的地閃放電活動，大大超過一個氣象站監(jiān)聽8~20km的范圍；二是其監(jiān)測

15

DL/TXXXX—XXXX

的數(shù)據(jù)遍及整個覆蓋區(qū)域，是非固定的。針對以上特點，本文提出一種新的雷電日統(tǒng)計方

法—網(wǎng)格法：對雷電定位監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域進行等面積網(wǎng)格劃分，視每個網(wǎng)格為一個設定

監(jiān)測單元，以每個網(wǎng)格監(jiān)測的雷電天數(shù)為統(tǒng)計源進行雷電日統(tǒng)計。網(wǎng)格法實質是將雷電定

位監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的廣闊區(qū)域轉變成一個個均勻的、連續(xù)的、沒有空白的觀測站。

在用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電日時，是對選定區(qū)域進行等面積網(wǎng)格劃分，如0.15°×0.15°（對

應15km×17km），即設每個網(wǎng)格為一個雷電測量單元，每個網(wǎng)格每天出現(xiàn)一次雷電，即

為一個網(wǎng)格雷電日；按整時劃分雷電小時，記為網(wǎng)格雷電時。先統(tǒng)計每個網(wǎng)格的年平均雷

電日、年平均雷電時，再對選定區(qū)域全體網(wǎng)格求均值，即統(tǒng)計出該區(qū)域年平均雷電日、年

平均雷電時。

顯而易見，統(tǒng)計值正比網(wǎng)格面積。假設選擇全省為唯一網(wǎng)格，其統(tǒng)計值就會是全省有

雷天數(shù)，這會大大超過氣象雷電日參數(shù)，是不對的。為便于工程領域在現(xiàn)有防雷設計規(guī)程

下參考選用，用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電日一定要溯源氣象雷電日參數(shù)，并且，長期積累的氣象雷

電資料也是確定網(wǎng)格大小的唯一標尺。參照氣象觀測站的監(jiān)聽范圍，選定0.1°～0.225°

6種網(wǎng)格進行比較，對應網(wǎng)格的邊長、面積及全省網(wǎng)格數(shù)見表5。

表5福建省網(wǎng)格法劃分表

經(jīng)緯度網(wǎng)格邊長(km×km)面積(km2)網(wǎng)格總數(shù)(個)

0.225°×0.225°22.5×25562274

0.2°×0.2°20×22444341

0.175°×0.175°17.5×19.4340441

0.15°×0.15°15×16.7250592

0.125°×0.125°12.5×13.9173828

0.1°×0.1°10×111111269

分期建成的福建電網(wǎng)雷電定位系統(tǒng)于2000年底投運了福州、廈門、漳平和南平4個

探測站，2002年2月，增加紹武、三明、寧德、蒲田探測站，2003年底，增加蒲美站探

測站。取2001~2005年雷電定位系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)為統(tǒng)計資料，統(tǒng)計樣本數(shù)據(jù)庫中全部采用3

站及以上定位數(shù)據(jù)，對3站雙解匯聚區(qū)域進行了強制剔除，未作探測效率修正。

表6是對雷電定位系統(tǒng)2001~2005年4年測量數(shù)據(jù)進行不同網(wǎng)格統(tǒng)計。為比對方便，

在表中頂欄和底欄列出相同時段的氣象雷電日最大值和平均值。

表6：網(wǎng)格法雷電日統(tǒng)計值（2001~2005年）

網(wǎng)格地區(qū)福州龍巖南平寧德莆田泉州三明廈門漳州全省

Tdmax37625647404454334951

0.225°44504943454750635148

0.2°39464539414246534444

0.175°35424236353842513740

0.15°30383733323437413736

0.125°26333228272932353231

0.1°21272723232427282726

Td26493934303439313638

16

DL/TXXXX—XXXX

附錄C

(資料性附錄)

電網(wǎng)雷害圖繪制方法

該電網(wǎng)雷害圖繪制方法屬于一種生成電網(wǎng)雷害分布的計算機自動統(tǒng)計技術，適用于大

區(qū)域、大樣本、多種絕緣電網(wǎng)雷害分布統(tǒng)計。該電網(wǎng)雷害圖繪制方法的技術解決方案是，

采用計算機對雷電自動監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理，建立數(shù)據(jù)庫，以地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）和

數(shù)據(jù)庫為分析平臺，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電參數(shù)，其特征在于，針對地面物體的抵御雷擊能

力及其特征，設定物體雷害的典型判據(jù)，再依據(jù)典型判據(jù)，采用計算機統(tǒng)計處理雷電資料，

獲得相應物體的雷害分布。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，該電網(wǎng)雷害圖繪制方法以雷電定位系統(tǒng)自動監(jiān)測數(shù)

據(jù)為統(tǒng)計樣本，使用計算機處理程序，將自動監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入到具有地理信息系統(tǒng)（簡稱

GIS）處理功能的計算機中，建立數(shù)據(jù)庫，以地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS）和數(shù)據(jù)庫為分析

平臺，采用網(wǎng)格法統(tǒng)計雷電參數(shù)。針對地面物體的抵御雷擊能力及其特征，設定物體雷害

的典型判據(jù)，