一种感应雷过电压的计算方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及配电线路雷电防护的技术领域，尤其涉及一种感应雷过电压的计算方法、装置及存储介质。

背景技术

我国电力系统的输电线路以及配电线路大都采用架空线传输电能，极易遭受雷击从而造成供电中断、损坏供电设备及家用电器等，尤其是电压为10kV的配电网，由于其结构复杂、分布广及电气设备多等特点且多为小电流接地系统，极易发生接地故障，而这些故障又大多是过电压引起的，其中雷击总故障中主要为感应雷过电压引起的故障，因此通过获知感应雷过电压，能够对架空线路进行有效保护。

现有技术中，感应雷过电压模块是基于Agrawal模型建立，并基于特定假设条件下成立，例如，设置基本假设条件为：架空线路被视为无损线路；假设电场传播不受大地影响；雷电回击通道采用传输线(TL)模型，假设接地处有阶跃电流，地面上的实际电流形状通过感应电压的最终卷积积分来实现。

然而，现有技术中的这种假设被认为在出现最大感应电压的最初几微秒内是有效的；且通过Agrawal模型仅可以计算位于架空线路上某一雷落点的感应雷过电压，如果需要计算其余雷落点位置处的感应雷过电压，则需要重新通过该模型进行计算，逻辑复杂，计算过程繁琐，限制了感应雷与直击雷类型辨识工作，故障点定位难度也进一步增大，导致工作效率低下。

发明内容

本发明提供了一种感应雷过电压的计算方法、装置及存储介质，能够计算出架空线路上各点的感应雷过电压，实现了对电气设备的有效保护。

第一方面，本发明提供了一种感应雷过电压的计算方法，包括：

获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件；

根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型；

根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型；

根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型；

根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型；

基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

可选的，电场强度垂直分量计算模型为：

其中，E

可选的，根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型，包括：

根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点垂直距离、以及位置点水平距离中至少三者的取值；其中，云层垂直距离为云层与地面之间的垂直距离，线路垂直距离为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，位置点垂直距离为架空线路上的任一位置点与地面之间的垂直距离，位置点水平距离为架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离；

根据迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，确定电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数；

根据可忽略参数，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型。

可选的，根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，包括：

在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，雷电回击工程模型中迎面先导长度的取值h'为0，线路垂直距离的取值h为H>>h，位置点水平距离的取值s为H>>s，以及位置点垂直距离的取值y为0<

在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，雷电回击工程模型中位置点水平距离的取值s为0，线路垂直距离的取值h为H>>h，以及位置点垂直距离的取值y为0<

其中，H为云层与地面之间的云层垂直距离。

可选的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，电场强度垂直分量简化模型为：

或者，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，电场强度垂直分量简化模型为：

其中，λ为线密度，ε

可选的，静电感应分量的最大值计算模型为：

其中，h为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，y为架空线路上的A位置点与地面之间的垂直距离，E

可选的，根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型，包括：

根据雷击位置假设条件，确定感应过电压修正系数；

根据感应过电压修正系数与静电感应分量的最大值计算模型乘积，确定感应过电压计算模型。

可选的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，感应过电压计算模型为：

或者，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，感应过电压计算模型为：

其中，I为主放电电流，h为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，h′为迎面先导长度，s为架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离，K1为雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时的感应过电压修正系数，K2为雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时的感应过电压修正系数。

第二方面，本发明提供了一种感应雷过电压的计算装置，包括：

模型条件获取模块，用于获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件；

电场强度垂直分量建立模块，用于根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型；

电场强度垂直分量简化模块，用于根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型；

最大值计算模型确定模块，用于根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型；

感应雷过电压模型确定模块，用于根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型；

感应雷过电压计算模块，用于基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的感应雷过电压的计算方法。

本发明的技术方案，通过获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件；根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型；根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型；根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型；根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型；基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。通过上述方法，解决现有仅能针对一种雷落点的雷过电压进行计算的问题，从而能够针对不同的假设条件，计算架空线路上各个位置点的感应雷过电压，为后续的雷击过电压辨识与故障定位提供了理论基础，进而能够基于此对电气设备进行有效保护。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的一种静电分量形成时束缚电荷形成的示意图；

图3为本发明实施例一提供的一种静电分量形成过程的示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种电磁分量形成过程的示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种雷电流回击工程模型的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图；

图7为本发明实施例三提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图；

图8为本发明实施例四提供的一种感应雷过电压的计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图，图2为本发明实施例一提供的一种静电分量形成时束缚电荷形成的示意图，图3为本发明实施例一提供的一种静电分量形成过程的示意图，图4为本发明实施例一提供的一种电磁分量形成过程的示意图，图5为本发明实施例一提供的一种雷电流回击工程模型的结构示意图，本实施例可适用于工作人员需要对架空线路上各个落雷点进行感应雷过电压进行计算的情况，该方法可以由感应雷过电压的计算装置来执行，该感应雷过电压的计算装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该感应雷过电压的计算装置可配置于计算机中。参考图1至图5所示，该方法包括：

S110、获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件。

可以理解的是，如图2所示，感应雷过电压由静电感应分量和电磁感应分量构成。假设雷云为负极性，在发生先导放电阶段时，在地面与雷电通道形成的电场中有一配电架空线路存在，其架空线路由于受到静电感应的作用，架空线路上所带有的正电荷会被电场强度Ex吸引，逐渐向靠近先导通道的方向汇集，最终形成束缚电荷。此时架空线路中的负电荷被排斥向两边移动，最终流入大地。相比主放电阶段，下行先导阶段速度相对缓慢，聚合束缚电荷的速度相应较慢，导致导线电流密度较小，因此对应的电压波通过公式u＝iz(其中，z为导线波阻抗，i为电流波)可知，对应的电压波也较小，可不作考虑，此时架空线路的工作电压是为一恒值，当不考虑工作电压的作用时，线路为地电位。在该下行先导阶段，虽然在接近先导通道处聚集了大量的束缚电荷，但是导线上的束缚电荷(正电荷)和先导通道中的负电荷分别产生的电场互相平衡而被对消，因此导线仍然维持在地电位状态。

参考图3所示，在随之发生的主放电阶段中，由于快速抵消了先导通道中的负电荷，导致电荷含量较少，其周围电场强度减弱，导致架空线路中的束缚电荷失去吸引，从而形成向架空线路两边移动的电压波。与先导放电不同，由于该主放电阶段的发展过程极为迅速，束缚电荷失去吸引的速率相应极快，会出现峰值很大的电压波，即感应过电压的静电分量。

参考图4所示，雷电流冲击能量一直存在于主放电阶段中，而雷电放电通道中的电流具有很高的速度和变化率，表明电流的加速度也很大。根据法拉第电磁感应定律，电流的变化会引起磁场的变化。因此，放电通道中快速变化的电流会引起强烈的脉冲磁场。其中一部分磁场随后与大地之间产生回路，形成感应电势，即感应雷过电压的电磁感应分量。

综上，参考图5所示，通过对在先导通道中的感应雷过电压中静电感应分量和电磁感应分量的形成过程分析，对应建立二维的雷电流回击工程模型，以便于后续对架空线路上各位置点的感应雷过电压进行计算。因此，在计算感应雷过电压之前，可以先获取建立的雷电流回击工程模型。

另外，根据上述感应雷过电压的形成过程，云层与地面之间进行电荷交换即为雷击的过程，且在雷击过程中，雷击点的位置不同，也就是落雷点不同，则对应的架空线路上各位置点的感应雷过电压也不一样，因此，需要设定雷击位置假设条件，使得通过建立的雷电流回击工程模型可以计算出各个落雷点的感应雷过电压。在本实施例中，雷击位置假设条件至少包括雷击架空线路附近的地面以及雷击中架空线路的塔顶，可以根据实际计算需要进行选取。

S120、根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型。

具体的，获取到雷电流回击工程模型之后，根据获取的雷电流回击工程模型，结合雷电流回击工程模型中的相关参数，可以建立出架空线路上任意一个位置点处的电场强度垂直分量计算模型。

可选的，电场强度垂直分量计算模型为：

其中，E

S130、根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型。

具体的，建立出电场强度垂直分量计算模型之后，从该计算模型中可以看出，该计算模型中所涉及的参数和运算在实际计算时比较复杂，对应的计算过程会相对较长，因此为了简化该计算模型，使得计算出的电场强度垂直分量快速准确输出，可以根据获取的雷击位置假设条件以及雷电流回击模型中的具体参数进行取值，确定出电场强度垂直分量计算模型中可以进行简化的量，并对其进行简化，从而确定电场强度垂直分量简化模型，使得简化后的电场强度垂直分量计算模型针对特定的雷击位置假设条件和雷电流回击模型中的参数取值，准确地计算出对应雷击位置假设条件下的电场强度垂直分量。

S140、根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型。

具体的，若线路垂直距离为h，电场强度垂直分量简化模型为E

其中，h为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，y为架空线路上的A位置点与地面之间的垂直距离，E

S150、根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型。

具体的，由于主放电电流在放电过程中并不是瞬间到达幅值，因此不可能瞬时释放束缚电荷，且由于导线自身电阻、绕组的几何形状等因素的影响，在不同的雷击位置假设条件下，需要考虑一定大小的修正系数，根据该修正系数，并结合当前雷击位置假设条件，可以对静电感应分量的最大值计算模型进行一定程度的修正，修正之后可以确定出感应过电压的计算模型。

S160、基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

具体的，确定出感应过电压计算模型之后，基于该感应过电压计算模型，通过获取架空线路上的任一位置点的具体参数，例如某一位置点的水平坐标和垂直坐标等，将该点的坐标等参数信息代入至确定出的感应过电压计算模型中，便可以确定出架空线路上该点的感应雷过电压。同理，也可以通过代入架空线路上其他位置点的坐标参数信息计算出对应点处的感应雷过电压。如此，可以得到架空线路上任一位置点处的感应雷过电压，且算法简单，从而更好的实现对电气设备的有效保护。

本发明实施例的技术方案，通过获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件；根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型；根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型；根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型；根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型；基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压，从而相较于现有的仅能针对一种雷落点的雷过电压进行计算的方式，本实施例能够针对不同的假设条件，快速且准确地计算架空线路上各个位置点的感应雷过电压，且算法简单，为后续的雷击过电压辨识与故障定位提供了理论基础，进而能够基于此对电气设备进行有效保护。

实施例二

图6为本发明实施例二提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图，本实施例对“根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型”的具体实现方式进行了细化。参考图5和图6所示，该计算方法包括：

S210、获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件。

S220、根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型。

S230、根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点垂直距离、以及位置点水平距离中至少三者的取值。

其中，参考图5，云层垂直距离H为云层与地面之间的垂直距离，线路垂直距离y为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，位置点垂直距离h为架空线路上的任一位置点与地面之间的垂直距离，位置点水平距离s为架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离。

可选的，根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，包括：在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，雷电回击工程模型中迎面先导长度的取值h'为0，线路垂直距离的取值h为H>>h，位置点水平距离的取值s为H>>s，以及位置点垂直距离的取值y为0<

S240、根据迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，确定电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数。

S250、根据可忽略参数，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型。

具体的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，根据迎面先导长度h'、线路垂直距离h、位置点水平距离s和位置点垂直距离y的取值，即h'为0、H＞＞h、H＞＞s以及0＜＜y＜＜h，可以确定出电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数，即可以将电场强度垂直分量E

同样的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，根据雷电回击工程模型中位置点水平距离s的取值，线路垂直距离h的取值，以及位置点垂直距离y的取值，即s为0，0＜＜y＜＜h＜＜H，确定出此时电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数，并在确定出电场强度垂直分量中的可忽略参数之后，将确定的可忽略参数代入电场强度垂直分量计算模型中，从而可以确定出电场强度垂直分量简化模型。

可选的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，电场强度垂直分量简化模型为：

其中，λ为线密度，ε

S260、根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型。

S270、根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型。

S280、基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

本发明实施例的技术方案，通过根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点垂直距离、以及位置点水平距离中至少三者的取值，并根据迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，确定电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数，以根据可忽略参数，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型，从而能够针对不同雷击位置假设条件确定出不同的电场强度垂直分量简化模型，在简化计算过程的同时，能够使所计算的架空线路上各个位置点的感应雷过电压更加快速准确，为后续的雷击过电压辨识与故障定位提供了理论基础，进而能够基于此对电气设备进行有效保护。

实施例三

图7为本发明实施例三提供的一种感应雷过电压的计算方法的流程图，本实施例与上述实施例中“根据所述雷击位置假设条件，对所述静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型”的具体实现方式进行了细化。如图7所示，该方法包括：

S310、获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件。

S320、根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型。

S330、根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型。

S340、根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型。

S350、根据雷击位置假设条件，确定感应过电压修正系数。

S360、根据感应过电压修正系数与静电感应分量的最大值计算模型乘积，确定感应过电压计算模型。

可选的，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，感应过电压计算模型为：

或者，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，感应过电压计算模型为：

其中，I为主放电电流，h为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，h′为迎面先导长度，s为架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离，K1为雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时的感应过电压修正系数，K2为雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时的感应过电压修正系数。

在一可选的实施例中，雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，电场强度垂直分量简化模型为：

其中，λ为线密度，ε

根据该电场强度垂直分量简化模型，以及静电感应分量的最大值计算模型，即

其中，h为线路垂直距离。

当s≥m时，m例如可以为65，此时可以认为s＞＞h，且主放电电流I＝λv，其中，I为主放电电流，v为电子速度，将其代入上述静电感应分量的最大值计算模型中，可得静电感应分量的最大值计算模型为：

可以理解的是，在主放电过程中，由于主放电电流不是瞬间到达幅值，不可能瞬时释放束缚电荷，且由于导线自身电阻、绕组的几何形状等因素的影响，因此需要考虑一定的第一修正系数，将第一修正系数与上述静电感应分量的最大值计算模型中的系数

其中，k

同理，雷击点距导线上最近点的感应过电压电磁分量极限值为：

其中，k

确定出感应过电压静电分量极限值和电磁分量极限值之后，感应过电压的计算模型等于静电分量极限值和电磁分量极限值相加，即感应过电压计算模型为：

其中，k1为为该雷击位置假设条件下感应过电压的修正系数。

当架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离s不满足s≥65时，此时感应过电压计算模型为：

在另一可选的实施例中，雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，此时电场强度垂直分量简化模型为：

其中，h′为迎面先导长度，y为架空线路上的A点与地面之间的垂直距离。

根据该电场强度垂直分量简化模型，以及静电感应分量的最大值计算模型，即

同理，在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，还需要考虑一定的第二修正系数，确定出静电感应分量的最大值计算模型之后，将该式中的系数

其中，K2为该雷击位置假设条件下的修正系数，示例性的，K2可以为12.5。

S370、基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

本发明实施例的技术方案，通过根据雷击位置假设条件，确定感应过电压修正系数；根据感应过电压修正系数与静电感应分量的最大值计算模型乘积，确定感应过电压计算模型，从而使得感应过电压计算模型为修正后的静电感应分量的最大值计算模型，在快速准确地计算架空线路上各个位置点的感应雷过电压的前提下，能够为后续的雷击过电压辨识与故障定位提供了理论基础，进而能够基于此对电气设备进行有效保护。

实施例四

图8为本发明实施例四提供的一种感应雷过电压的计算装置的结构示意图。如图8所示，该感应雷过电压的计算装置包括：

模型条件获取模块110，用于获取雷电流回击工程模型和雷击位置假设条件；

电场强度垂直分量建立模块120，用于根据雷电流回击工程模型，建立位于架空线路上的任一位置点处的电场强度垂直分量计算模型；

电场强度垂直分量简化模块130，用于根据雷击位置假设条件和雷电流回击模型中参数取值，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型；

最大值计算模型确定模块140，用于根据电场强度垂直分量简化模型和线路垂直距离，确定感应雷过电压的静电感应分量的最大值计算模型；

感应雷过电压模型确定模块150，用于根据雷击位置假设条件，对静电感应分量的最大值计算模型进行修正，确定感应过电压计算模型；

感应雷过电压计算模块160，用于基于感应过电压计算模型计算架空线路上的任一位置点处的感应雷过电压。

本发明实施例所提供的感应雷过电压的计算装置可执行本发明任意实施例所提供的感应雷过电压的计算方法，具备本发明实施例提供的感应雷过电压的计算方法的技术特征，可以达到本发明实施例提供的感应雷过电压的计算方法同样的有益效果，相同之处参考上文描述，在此不再赘述。

可选的，电场强度垂直分量简化模块130被配置为：根据雷击位置假设条件，在雷电回击工程模型中确定迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点垂直距离、以及位置点水平距离中至少三者的取值；其中，云层垂直距离为云层与地面之间的垂直距离，线路垂直距离为架空线路上最高点与地面之间的垂直距离，位置点垂直距离为架空线路上的任一位置点与地面之间的垂直距离，位置点水平距离为架空线路上该位置点与落雷点之间的水平距离；根据迎面先导长度、云层垂直距离、线路垂直距离、位置点水平距离之间和位置点垂直距离中至少三者的取值，确定电场强度垂直分量计算模型中的可忽略参数；根据可忽略参数，对电场强度垂直分量计算模型进行简化，确定电场强度垂直分量简化模型。

可选的，电场强度垂直分量简化模块130还被配置为：在雷击位置假设条件为雷击架空线路的附近时，雷电回击工程模型中迎面先导长度的取值h'为0，线路垂直距离的取值h为H＞＞h，位置点水平距离的取值s为H＞＞s，以及位置点垂直距离的取值y为0＜＜y＜＜h；在雷击位置假设条件为雷击架空线路的塔顶时，雷电回击工程模型中位置点水平距离的取值s为0，线路垂直距离的取值h为H＞＞h，以及位置点垂直距离的取值y为0＜＜y＜＜h；其中，H为云层与地面之间的云层垂直距离。

可选的，感应雷过电压模型确定模块150被配置为：根据雷击位置假设条件，确定感应过电压修正系数；根据感应过电压修正系数与静电感应分量的最大值计算模型乘积，确定感应过电压计算模型。

实施例五

本发明实施例五提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行时实现上述任一实施例的感应雷过电压的计算方法。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EEPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。