[發明專利]一種基于時序變化的輸電線路山火動態預測預警方法

有效

• 申請號: 201610151137.6
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105787602B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 周景;穆昭璽
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明屬于電力系統技術領域，尤其涉及一種基于時序變化的輸電線路山火動態預測預警方法。其特征在于，首先根據山火火點初始位置F₀、風向風速和坡度信息，構建初始時刻t₀山火蔓延橢圓模型，計算當前時刻的山火最大蔓延速度V_max；計算t₀時刻F₀距離輸電線路L的最近距離D₀和該方向上的蔓延速度V_L0，確定t₀時刻的輸電山火預警等級；確定下一時刻t₁火點F₁向輸電線路蔓延方向的速度；計算出從t₁時刻起Δt時間后的山火蔓延模型；重復上述步驟直到得到關于時間序列的一系列山火點位置；當任一時刻接收到火點F₀蔓延以及周圍環境的變化信息，及時更新從該時刻起的一條新的山火蔓延路徑圖。本發明方法能及時修正山火蔓延預測路徑，具有計算量小、目標明確的特點，避免了不相干方向的模擬。

技術領域

本發明屬于電力系統技術領域，尤其涉及一種基于時序變化的輸電線路山火動態預測預警方法。

背景技術

近年來，隨著我國電網的迅速發展，規模不斷擴大，越來越多輸電線路跨越山火多發的林區、山區。加之近年來全球氣候變暖，越來越容易發生連續高溫晴天天氣，以及人類工農業生產活動和旅游活動的影響，山火爆發次數呈現快速增長趨勢，因山火引發的電力事故也有所增加，嚴重威脅電網的安全穩定運行。因此，及時準確了解山火與輸電線路的位置關系，以及山火向輸電線路方向蔓延的態勢變化，對電網山火災害應急決策具有非常重要的意義。

目前，我國學者在電網山火定位、預警和告警等方面已經展開研究并取得一定成果，在山火蔓延模擬方面也有不菲成績，但在山火與輸電線路之間的動態發展態勢預測方面還未見報道。及時了解山火向輸電線路蔓延的發展路徑態勢，能夠為電網山火災害防治和應急決策提供更有價值的參考。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種基于時序變化的輸電線路山火動態預測預警方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：將初始時刻記為t₀，山火火點初始位置記為F₀，通過獲取風向風速和坡度信息，構建山火蔓延橢圓模型，計算當前時刻的山火最大蔓延速度V_max；

步驟2：計算t₀時刻火點F₀距離輸電線路L的最近距離D₀和該方向上的蔓延速度V_L0，確定t₀時刻的輸電山火預警等級；其中D₀可通過閔可夫斯基度量公式計算得到；

步驟3：以Δt為時間步長，根據t₀時刻的火點位置信息和地形、環境等參數確定在Δt時間區間內的山火蔓延橢圓模型,繪出橢圓模型邊界；

步驟4：通過做輸電線路L的平行線L₁′，使L₁′與山火蔓延橢圓模型邊界相交于一點F₁，則F₁為t₁＝t₀+Δt時刻距離輸電線路L距離最近的火點，距離為D₁，同時算得從F₀到F₁連線方向的山火蔓延速度V_F1，該速度即為火點F₁向輸電線路蔓延方向的速度；

步驟5：以F₁為火源點，以Δt為時間步長，根據山火蔓延橢圓模型計算出從t₁時刻起Δt時間后的山火蔓延模型，以及在F₁點到輸電線路的距離方向的速度V₁，確定t₁時刻的輸電山火預警等級；