[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

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• 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

本發(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(shù)據(jù)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(wǎng)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)