[發明專利]無需實時采集現場信息的線路山火災害評估方法及系統

有效

• 申請號: 201710104754.5
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106886841B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 徐勛建;陸佳政;周特軍;李波;吳傳平
• 申請（專利權）人: 湖南省湘電試研技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司11496
• 代理人: 王程遠

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，具體而言，涉及一種無需實時采集現場信息的線路山火災害評估方法及系統。

背景技術

近年來，煤、液化氣等燃料逐漸取代木柴作為主要燃料，輸電線路走廊植被茂密。受村民燒荒和人們祭祖等用火習俗的影響，輸電線路走廊常發生大范圍山火，且由于山火持續時間長，重合閘難以成功，易造成多條線路同時跳閘停電，甚至引發電網崩潰。山火已成為嚴重威脅大電網的安全運行和社會正常供電新的熱點問題。

目前，我國在輸電線路山火預測、監測及滅火等方面開展了有益的研究及應用工作，提高了電網抵御山火災害的能力，對保障電網安全穩定運行發揮了積極作用。然而，尚未有準確、可實際操作的輸電線路山火跳閘風險評估方法，無法預先獲知電網山火風險，從而不能針對性地采取措施，影響了輸電線路山火防治工作的順利開展，降低了電網山火防治的效率。

目前已有學者提出的輸電線路山火跳閘風險評估方法尚不能滿足實際工程應用的要求。專利CN201410737586以輸電線路走廊火險等級為指標，通過輸入日降水量、溫度、風速、坡度、坡向、路網密度、植被含水率等參數，建立山火風險評估模型，該方法輸入參數多，參數需實時測量，難以實現，且其跳閘風險等級預測評估未結合輸電線路山火跳閘機理，沒有考慮高溫電離和煙塵鏈的導電作用，其得出結果為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四個定性風險等級，尚未實現精細化和準確評估，對指導輸電線路防山火作用有限。專利CN103472326A提出了評估山火引發輸電線路故障概率的方法，基于采集山火現場實況信息，以山火間隙為統一的溫度、煙濃度假設條件下，計算最小間隙長度下的擊穿概率。專利CN201510305595集中解決基于線路重要程度的輸電線路山火應急評估決策，未能充分考慮線路外部環境對山火跳閘的影響。

綜上而言，可現場應用的輸電線路山火跳閘概率模型具有如下缺點：

1、山火現場臨時人工采集現場氣象信息、植被信息，對于點多面廣、發生位置具有不確定性的輸電線路山火跳閘概率計算無法實際應用；

2、現有方法未充分考慮植被、風等因素影響火焰的高度和溫度以及煙塵的粒徑與濃度對山火跳閘的作用，導致山火跳閘概率計算結論不準確；

3、現有方法將整個山火間隙作為受溫度、煙塵影響的均勻介質，與實際不符，且未結合各電壓等級實際特點進行分析。

因此，準確的現場輸電線路山火跳閘風險評估是開展輸電線路山火防治工作的前提與基礎，亟需提出無需實時采集山火現場信息采集的輸電線路山火跳閘概率計算方法，為科學高效處置山火提供理論依據和指導。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種無需實時采集山火現場信息采集的輸電線路山火災害風險等級評估方法及系統。

本發明提供了一種無需實時采集現場信息的線路山火災害評估方法，該方法包括：

步驟1，確定山火發生位置與輸電線路之間的植被類型S1及植被高度z_d，其中，植被類型分為針葉林、闊葉林、針闊混交林、灌木、茅草，或者上述植被的混合；其中，山火發生位置與輸電線路之間的植被信息可從中國林業植被分布數據庫查詢得到；

步驟2，判斷火場火行為類型，若植被為灌木、茅草則為地表火，若存在針葉林、闊葉林或針闊混交林且垂直方向可燃物連續性好則為樹冠火；

步驟3，獲取告警輸電線路的信息，包括輸電線路電壓等級U、導線的對地距離H_tl、輸電線路的分裂數N；其中，告警輸電線路的信息可從既有的電網公司輸變電設備信息管理系統中查詢得到；

步驟4，獲取山火發生位置處的氣象數據，包括實時風速V_w和溫度；其中，山火發生位置處的實時風速和溫度由氣象數值預報系統得到，計算精度為2.5km*2.5km，火點數據信息根據輸電線路山火監測系統在線收集得到；

步驟5，將輸電線路附近的山火按照高度劃分為火焰區、離子區和煙霧區，計算上述三個區間的高度，分別為D₁、D₂和D₃，包括以下步驟：

步驟501，根據式(1)～(2)計算山火蔓延速度R；

R＝R₀·K_s·exp(0.1783·V_w·cosθ)·exp(3.533tanφ)^1.2 (2)