一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法、系统、设备及存储介质与流程

本发明涉及电网防灾减灾与人工影响天气交叉领域，具体涉及一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法、系统、设备及存储介质。

背景技术：

1、为从源头上降低雷电活动对电网设备的致灾风险，学术界和工程界正在探索将人工影响天气技术拓展应用于电网防雷领域。通过向强对流雷暴云团播撒高性能抑制材料，有望改变云团的电荷结构和起电过程，从而抑制或削弱雷电活动强度。然而，人工抑雷作业的效果能否最终转化为电网设备雷击故障风险的降低，取决于一个完整的因果传导链条：人工播撒催化剂→云中电荷结构改变→地闪活动变化→线路雷击跳闸率变化。

2、在现有技术中，这一传导链条的定量化描述存在以下不足：

3、（1）气象传导环节缺乏定量模型：现有技术难以定量表征人工抑雷后云中电荷结构变化、起电过程变化以及地闪密度、雷电流幅值分布等雷电活动参数的变化规律，缺乏各参数变化量之间的定量关联机制。

4、（2）电网传导环节缺乏差异化建模：现有技术难以准确反映雷电活动参数变化对不同线路雷击跳闸风险的影响差异，未充分考虑线路特征参数对传导结果的影响；同时，未对绕击跳闸和反击跳闸两种不同物理机制进行区分建模，导致评估结果准确性不足。

5、（3）忽略传导过程的时滞特性：现有技术通常将人工抑雷与雷击跳闸率变化之间的关系简化为瞬时响应，未考虑人工抑雷作用于雷电活动变化以及雷电活动变化作用于线路雷击跳闸率变化过程中客观存在的多级传导滞时，导致难以准确评估人工抑雷措施的实际效果及其生效时间。

6、（4）缺乏不确定性量化能力：现有技术通常采用确定性评估方式，仅输出单一评估结果，未考虑气象模拟误差、线路参数波动以及人工抑雷实施偏差等多种不确定性因素对评估结果的影响，难以反映评估结果的可信程度。

7、（5）缺乏评估与决策之间的闭环优化机制：现有技术通常只能针对给定人工抑雷方案进行效果评估，难以根据目标雷击跳闸率降低需求反向求解人工抑雷方案，无法实现评估结果向优化决策的有效转化。

8、因此，如何解决上述技术问题，具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、为了解决现有技术气象传导环节缺乏定量模型、电网传导环节缺乏差异化建模、忽略传导过程的时滞特性、缺乏不确定性量化能力、缺乏评估与决策之间的闭环优化机制的问题，本发明提出了一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法、系统、设备及存储介质。

2、第一方面，提供一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法，包括：

3、基于待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷作业参数集，以及目标云体的云体特征参数集，利用气象传导模型计算雷电活动参数变化量、气象传导滞时以及气象传导效率；

4、基于所述雷电活动参数变化量以及目标线路的线路特征参数集，利用电网传导模型，计算线路雷击跳闸率变化量以及电网传导滞时；

5、基于所述线路雷击跳闸率变化量、所述气象传导滞时和所述电网传导滞时，利用两级时变卷积耦合关联函数对人工抑雷作业的两级传导过程进行时变耦合分析，得到线路雷击跳闸率变化量的动态演化结果；

6、基于所述动态演化结果以及所述气象传导效率对待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷效果进行传导评估，并基于传导评估结果进行逆问题优化求解，得到优化后的人工抑雷作业方案。

7、第二方面，一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化系统，包括：

8、第一计算模块，用于基于待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷作业参数集，以及目标云体的云体特征参数集，利用气象传导模型计算雷电活动参数变化量、气象传导滞时以及气象传导效率；

9、第二计算模块，用于基于所述雷电活动参数变化量以及目标线路的线路特征参数集，利用电网传导模型，计算线路雷击跳闸率变化量以及电网传导滞时；

10、耦合模块，用于基于所述线路雷击跳闸率变化量、所述气象传导滞时和所述电网传导滞时，利用两级时变卷积耦合关联函数对人工抑雷作业的两级传导过程进行时变耦合分析，得到线路雷击跳闸率变化量的动态演化结果；

11、优化模块，用于基于所述动态演化结果以及所述气象传导效率对待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷效果进行传导评估，并基于传导评估结果进行逆问题优化求解，得到优化后的人工抑雷作业方案。

12、再一方面，本技术还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器和存储器；所述存储器和处理器通过总线相连；

13、所述存储器，用于存储一个或多个程序；

14、当所述一个或多个程序被所述至少一个处理器执行时，实现如上述所述的一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法。

15、再一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如上述所述的一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、本发明提供了一种基于两级传导评估的人工抑雷作业方案优化方法、系统、设备及存储介质，通过待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷作业参数集，以及目标云体的云体特征参数集，利用气象传导模型计算雷电活动参数变化量、气象传导滞时以及气象传导效率；基于雷电活动参数变化量以及目标线路的线路特征参数集，利用电网传导模型，计算线路雷击跳闸率变化量以及电网传导滞时；基于线路雷击跳闸率变化量、气象传导滞时和电网传导滞时，利用两级时变卷积耦合关联函数对人工抑雷作业的两级传导过程进行时变耦合分析，得到线路雷击跳闸率变化量的动态演化结果；基于动态演化结果以及气象传导效率对待评估人工抑雷作业方案的人工抑雷效果进行传导评估，并基于传导评估结果进行逆问题优化求解，得到优化后的人工抑雷作业方案，通过构建考虑两级传导滞时的人工抑雷两级传导评估模型，结合不确定性量化分析和逆问题优化求解，实现了人工抑雷作业对线路雷击跳闸率影响的动态评估与优化决策，能够提高人工抑雷效果评估的准确性、可信度以及工程应用价值。

18、本发明通过引入气象传导滞时和电网传导滞时，并利用两级时变卷积耦合关联函数对两级传导过程进行时变耦合分析，能够获得线路雷击跳闸率变化量的动态演化过程，实现人工抑雷效果时序特征的量化描述，从而解决现有技术忽略传导时滞效应、难以判断人工抑雷措施何时产生实际效果的问题。

19、本发明通过分别建立绕击传导路径和反击传导路径，对两类不同物理机制对应的雷击跳闸风险进行差异化分析，能够更加准确地反映人工抑雷措施对不同雷击机理的影响程度，提高人工抑雷效果评估结果的准确性和工程适用性。

20、本发明结合蒙特卡洛抽样、贝叶斯推断以及总方差分解方法，对两级传导过程中的不确定性进行量化分析，能够获得评估结果的置信区间以及不同不确定性来源的贡献度，从而提高评估结果的可信度，为工程决策提供风险量化依据。

21、本发明在完成人工抑雷效果评估的基础上，进一步基于传导评估结果进行逆问题优化求解，实现由目标线路雷击跳闸率降低需求反向求解人工抑雷作业方案，形成评估—优化决策的闭环技术体系，从而解决现有技术只能进行效果评估而无法实现最优方案设计的问题。