[發明專利]基于衛星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統

有效

• 申請號: 201710107882.5
• 申請日: 2017-02-27
• 公開（公告）號: CN108510098B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 曹明德;原敏宏;羅永勤;武國亮;任學武
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司;國家電網公司;華大天元（北京）電力科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

本發明公開了一種基于衛星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統，涉及輸電線路雪深監測領域。S1.獲取數據，并對數據進行預處理；S2.基于數據同化算法獲取雪深分布；S3.獲取輸電線路走廊雪深數據分布；S4.輸電線路雪深預警。本發明獲取了較高精度的輸電線路走廊雪深分布情況，并依據運行建議對輸電線路走廊雪深進行預警，達到實時精確地估算輸電線路走廊積雪變化的目的，對最不利的輸電線路冰雪情況進行預測。

技術領域

本發明涉及輸電線路雪深監測領域，尤其涉及一種基于衛星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統。

背景技術

我國是發生輸電線路冰雪事故較多的國家之一，冰雪事故已嚴重威脅我國電力系統的安全運行，并造成巨大經濟損失。冰雪對線路的危害包括過負荷、覆冰舞動、脫冰跳躍和絕緣子冰閃，這些危害會造成桿塔變形、倒塔、導線斷股、金具和絕緣子損壞、絕緣子閃絡等事故，從而導致大面積停電，且又因事故多發生在嚴冬季節，大雪封山，公路結凍，難于搶修，造成長時間停電。因此，輸電線路冰雪災害是許多國家電網系統所面臨的嚴重威脅之一。

影響輸電線路冰雪災害會隨著地理、空間、時間變化而變化，且季節性強，分布廣，難以獲取各個參數的精確值。積雪覆蓋、積雪深度是研究輸電線路走廊積雪變化的重要因子，在現有技術和經濟條件下還難以做到對所有輸電線路走廊進行精確的雪深監測，因此，如何結合現有技術手段對電網輸電線路走廊通道雪深盡可能精準的估算，并對可能影響電網安全運行的情況進行預警提示，是電網安全運行面臨的關鍵問題之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于衛星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明所述基于衛星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法，所述方法包括：

S1，獲取目標電網的數據，并對數據進行預處理，得到MODIS和AMSR-E融合的無云積雪面積數據、氣象站點數據的等積投影、電網微氣象站點數據的等積投影；

所述數據包括所述目標電網的氣象站點數據、電網微氣象站點數據、AMSR-E微波積雪雪深數據、MODIS積雪面積數據和數字高程模型數據；

S2，獲取雪深

S21，建立虛擬站點，在網格化后的目標電網中建立虛擬站點，目標電網中已知氣象站點的最小距離為Q，所述虛擬站點之間的距離及所述虛擬站點與網格化后的目標電網中已經氣象站點之間的距離中最小距離為q，所述q大于等于Q；

S22，將氣象站點和虛擬站點聯合，運用克里金插值獲取插值雪深和均方根誤差B，將插值雪深和均方根誤差B的空間分辨率換成L₁，同時，利用MODIS和AMSR-E融合的無云積雪面積數據對插值雪深進行遙感圖像過濾處理后，將無積雪像元雪深賦值為0，得到雪深預測值X^b；

S23.將X^b采用平均加權策略模擬得到空間分辨率為L₂的模擬雪深H(X^b)；

S24.將AMSR-E雪深數據作為觀測雪深值Y⁰，并將觀測雪深值Y^0的空間分辨率轉換成L₂，利用公式(1)和公式(2)，計算并得到目標電網空間分辨率為L₁的雪深空間分布；

X^a＝X^b+K[Y⁰-H(X^b)] (1)

K＝BH^T(HBH^T+R)^-1 (2)