北极星智能电网在线讯:编者按：自2015年度国家科学技术奖公布以来，引发了社会广泛关注，其中不乏能源技术装备类奖项，本期开始，我们将陆续解读一些代表性的获奖项目，一起感受科技成果的魅力。
雷电是造成电网故障的首要原因，我国电网每年遭受雷击35万余次，输电系统雷击跳闸数占总跳闸数的50%以上，严重威胁电网安全运行。随着电网升级扩大，全面提升雷击防护水平的需求愈加凸显。
在2015年度国家科技进步奖榜单中，“电网雷击防护关键技术与应用”项目荣获国家科技进步二等奖，是我国防雷领域迄今为止荣获的最高科技奖励。
记者从该项目主要完成单位之一的南瑞集团公司了解到，该项目研发出国际领先的广域雷电地闪监测系统，开发了雷击风险评估软件及系列差异化防护装置，研制出填补国际空白的输电线路雷击监测系统，构建了集分析模型与评估软件、监测系统与基础数据、防护方法与装置和技术标准为一体的电网防雷技术体系，在雷击放电理论、防护关键技术和工程应用方面均取得重大突破。
攻克4大关键技术
据了解，针对我国雷电基础数据匮乏、雷击风险评估方法不完善、雷击差异化预防技术缺失和雷击故障处置效率低下等突出问题，项目基础研究和技术研发相结合，攻克了雷击接闪放电机理揭示、雷电地闪准确探测、雷击风险精细化评估与设防、雷击故障准确辨识等突出难题。
广域雷电地闪监测系统主要是针对地闪进行监测，并适用于广域大范围的组网建设。项目组负责人告诉记者，“项目开展了长期的雷电信号处理与数字识别模型的建模与测试研究，每一个模型都需要经历万余次波形仿真测试，并进行对应的数据统计与分析。”
“为确保试验数据的准确性，研究成果的实用性，每当隆隆的雷声想起时，项目组成员们都万分激动，期待着每一次良好测试结果的到来。”“由于雷电活动季节性的特点，当大多数人都躲在屋内享受空调带来的凉爽时，项目组成员却冒着武汉的酷暑，长期待在工作温棚，进行着各项研发测试。”上述负责人回忆说。
雷电是一种十分复杂的天气现象，只有通过不同手段综合运用，才能从根本上发现雷电发生发展的规律。为准确捕捉雷电全过程数据，在雷暴频发的天气，项目组成员一直坚守在高温封闭实验室内，观察雷击过程、采集分析雷击数据，通过不断总结经验，最终成功捕获到国内外时空分辨率最高、过程最详尽的地闪图像，并在国际上首次清晰观测到长间隙放电下行先导梯级发展过程，为雷电机理研究提供了精确可靠的基础雷电数据。
在雷击差异化防护方面，从建立电磁力、风力叠加作用下雷击短路电弧运动过程计算模型，到最终提出基于雷电分布、地形地貌、线路结构等特征，差异化实施疏、堵技术的防护方法，有效避免了设备损毁事故，已成为电网防雷的标准技术模式。
在输电线路雷击故障辨识方面，项目研发团队在国际上首次提出输电线路暂态过程临近监测技术，成功解决复杂电磁环境下行波可靠采集的技术难题，研制出输电线路瞬态电流行波监测终端，提出了利用电流行波波形特征辨识雷击中避雷线、杆塔、导线、大地的方法。
