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[發(fā)明專利]基于衛(wèi)星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統(tǒng)有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 201710107882.5 申請日: 2017-02-27
公開(公告)號: CN108510098B 公開(公告)日: 2021-04-20
發(fā)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(wǎng)山西省電力公司;國家電網(wǎng)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
地址: 030001*** 國省代碼: 山西;14
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摘要:
搜索關鍵詞: 基于 衛(wèi)星 遙感 輸電 線路 走廊 估算 預警 方法 系統(tǒng)
【說明書】:

發(fā)明公開了一種基于衛(wèi)星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統(tǒng),涉及輸電線路雪深監(jiān)測領域。S1.獲取數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行預處理;S2.基于數(shù)據(jù)同化算法獲取雪深分布;S3.獲取輸電線路走廊雪深數(shù)據(jù)分布;S4.輸電線路雪深預警。本發(fā)明獲取了較高精度的輸電線路走廊雪深分布情況,并依據(jù)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(fā)明涉及輸電線路雪深監(jiān)測領域,尤其涉及一種基于衛(wèi)星遙感的輸電線路走廊雪深估算與預警方法及系統(tǒng)。

背景技術

我國是發(fā)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(tǒng)的安全運行,并造成巨大經(jīng)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(fā)生在嚴冬季節(jié),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(wǎng)系統(tǒng)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(jié)性強,分布廣,難以獲取各個參數(shù)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(xiàn)有技術和經(jīng)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(jiān)測,因此,如何結合現(xiàn)有技術手段對電網(wǎng)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(wǎng)安全運行的情況進行預警提示,是電網(wǎng)安全運行面臨的關鍵問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

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

為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所述基于衛(wèi)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(wǎng)的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行預處理,得到MODIS和AMSR-E融合的無云積雪面積數(shù)據(jù)、氣象站點數(shù)據(jù)的等積投影、電網(wǎng)微氣象站點數(shù)據(jù)的等積投影;

所述數(shù)據(jù)包括所述目標電網(wǎng)的氣象站點數(shù)據(jù)、電網(wǎng)微氣象站點數(shù)據(jù)、AMSR-E微波積雪雪深數(shù)據(jù)、MODIS積雪面積數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù);

S2,獲取雪深

S21,建立虛擬站點,在網(wǎng)格化后的目標電網(wǎng)中建立虛擬站點,目標電網(wǎng)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(wǎng)格化后的目標電網(wǎng)中已經(jīng)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(lián)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(shù)據(jù)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Xb;

S23.將Xb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(Xb);

S24.將AMSR-E雪深數(shù)據(jù)作為觀測雪深值Y0,并將觀測雪深值Y0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(wǎng)空間分辨率為L1的雪深空間分布;

Xa=Xb+K[Y0-H(Xb)] (1)

K=BHT(HBHT+R)-1 (2)

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