雷电是一种常见的灾害性天气,每年造成大量的损失,其中电力部门输电线路跳闸引发的损失更为巨大。为更好地为电力跳闸事故的实时鉴定提供科学数据,必须建立三维雷电探测网。但在实际布网过程中,如何选址才能对输电线路走廊上的雷电活动进行精准定位,是人们关注的重点问题。针对以上问题,本文根据输电线路沿线变电站的位置,选取多个变电站,进行雷电探测站建设并组网观测。同时,为了对雷击跳闸率进行评估,需要实时提供闪电的强度,本文建立了合理的反演模型,为该系统将来的放电参量估算提供了支撑。本文主要研究方法及结论如下:(1)首先提出了地闪回击电磁场的简化计算模型。本文创新性的提出了曲率衰减因子和电导率衰减因子两个概念,通过理想场对两衰减因子进行卷积运算得到最终的衰减电磁场,相较于传统方法,计算过程得到极大简化。利用时域有限差分算法对简化算法进行了检验,发现简化算法在计算衰减电场时精度较高,在1500km范围内相对误差不超过7%,当对计算结果的精度要求不高时,可以采用此算法。简化算法并不适用于远距离磁场的计算,超过1000km时相对误差即达到15%。但在800km范围内可以保证一定的计算精度。之后利用磁场观测资料对简化算法进行了验证分析,发现磁场观测资料与简化算法对比结果误差在600km内是可以接受的,进一步说明了简化算法的准确度和适用范围。(2)其次利用闪电定位算法科学选取探测站位置,实现最大优化效果。本文对闪电探测网布站形状、基线长度、闪电发生位置、主站变换和主站与副站高度差等五个方面开展仿真研究,结果表明:探测网星形布站可确保探测区域无盲区,实现对整个区域都有较高精度的定位结果,矩形、菱形有盲区,但可以满足对重点关注区域的高精度定位;基线长度越长,高精度定位区域面积越大;主站应处于中心位置,高度应高于副站;闪电触发高度越高,最终获取的定位效果越好。(3)最后将闪电定位算法与工程实践结合起来。本文选取两个布站应用实例,对测站选址进行优化,详细介绍了测站选取过程中的注意事项,通过仿真计算与实际资料结合得到最佳定位效果。昆明地区三维雷电探测站选址过程中从11个测站择优选取了 8个测站,运用定位算法对定位结果进行了全面评估,实现了对该区域输电线路的精准定位。云南电网闪电探测网探测结果与卫星资料及天气分析结果不同,本文运用定位算法对误差来源进行了分析,并提出了布站优化方案,使定位结果更加准确。