本项目属于电气工程学科，涉及高电压工程、输配电工程等专业，历时12年，产学研用协同攻关完成。

雷电是联合国公布的十大自然灾害之一，是造成电网故障的首要原因。2009年，巴西因雷击引发大停电，波及一半国土，影响6700万居民用电。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。

电网雷害形成机理复杂、分布面广、随机性强，年年频发，防治难度大。长期以来，我国雷电基础数据匮乏、雷击接闪分析与风险评估方法不完善，雷电防护设计技术经济性不佳；雷击故障依靠人工巡线处置，成本高、时间长，停电风险大。项目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差异化设防、雷击故障准确辨识等突出难题，①提出了自然雷电和长空气间隙放电光、电、声多物理量的实验观测方法，首次实验发现了流注起始空间电场的跃升现象，揭示了空间电荷对雷电上行先导起始屏蔽作用的定量关系，建立了考虑空间电荷、复杂地形影响的输电线路雷电先导发展三维模型，解决了雷击接闪准确分析问题；②提出了雷电地闪信号全波形探测与特征参数精确反演方法，研制出广域雷电地闪监测系统，首次绘制出全国电网地闪密度分布图，积累数据超过10年，解决了雷电基础数据匮乏问题；③提出了输电线路雷击故障风险逐塔分析与差异化防护方法，研发出线路雷击风险评估软件和系列防护装置，奠定了电网雷击科学防护的基础；④提出了沿导线分布监测瞬态电流行波、实时甄别雷击故障类型及位置的方法，研制出输电线路雷击监测系统，填补了国际空白，解决了雷击故障处置效率低下问题。项目获发明专利授权22项、软件著作权11项，发表SCI和EI论文111篇，编制国家/行业标准6项。专家鉴定认为，项目研究取得重大突破，整体技术达到国际领先水平。

项目成果获广泛应用，广域雷电地闪监测系统覆盖全国34个省级电网、雷击风险评估软件应用于24个省级电网，输电线路雷击监测系统应用于20个省级电网，差异化防护方法和系列装置应用至全国。2010至2014年，国家电网输电系统雷击跳闸率、故障停运率较2009年前平均值分别下降30%和50%。地闪监测系统和线路雷击监测系统作为电网的重要支撑系统，近五年指导处置雷击故障8500余次，节省人工查找故障投入超过50万人•天。成果还在京-沪高铁，京、津等城市轨道交通牵引系统推广应用，雷击故障率降低70%以上。近三年实现收入10.3亿元，节省投资、减少停电损失等超过60亿元，经济和社会效益十分显著。

项目成果获国际防雷会议组织高度肯定，主导编制国际大电网委员会C4.24工作组雷电先导模型技术导则，大幅提升了我国在雷电防护领域的国际影响力。项目构建了集雷电基础数据、分析模型、监测系统与防护装置、技术标准为一体的电网防雷技术体系，有力推动了雷电科学与防护技术的进步，对保障电网安全、促进经济社会健康发展发挥了重要作用。

(1) 广域雷电地闪监测系统覆盖了全国34个省级电网，共包含495个探测站，43个中心站。雷击风险评估软件应用于24个省级电网。架空线路雷击监测系统应用于20个省级电网。差异化雷击防护方法、并联间隙、集成化线路避雷器推广应用至全国。