[發明專利]架空線路冬季近地面風速預測方法、系統及裝置

有效

• 申請號: 201710520064.8
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107316109B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 陸佳政;李麗;方針;李波;徐勛建;郭俊;楊莉;邸悅倫;馮濤
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力有限公司;國網湖南省電力有限公司防災減災中心;湖南省湘電試研技術有限公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種架空線路冬季近地面風速預測方法，其特征在于，包括：

對待分析區域進行網格劃分；

獲取各網格的歷史數據，所述歷史數據至少包括地面氣象數據，當任一網格有測風塔和/或探空站時，所述歷史數據還包括相應的測風塔和/或探空站氣象數據；其中，由于測風塔和探空站分布稀疏，確定任一網格相關聯的測風塔和/或探空站具體分為三種情況：

A、一個網格內同時有測風塔和探空站數據，選擇測風塔數據為準，若存在多個測風塔，則取所有測風塔的平均值；

B、一個網格內只有一個測風塔或探空站數據，以該測風塔或探空站周圍近地面風速切變系數代表這個格點的近地面風速垂直切變系數；

C、一個網格內沒有測風塔或探空站數據，則利用該網格點周圍8個網格的近地面風速垂直切變系數進行權重插值；

根據測風塔氣象數據及相應的地面氣象數據計算該測風塔所在網格每一次的近地面風速垂直切變系數，并將所計算各次的近地面風速垂直切變系數根據最低觀測高度所對應各次的風速大小劃分至少兩個風組，計算各風組的近地面風速垂直切變系數平均值；根據探空站氣象數據及相應的地面氣象數據計算該探空站所在網格每一次的近地面風速垂直切變系數，并將所計算各次的近地面風速垂直切變系數根據最低觀測高度所對應各次的風速大小劃分至少兩個風組，計算各風組的近地面風速垂直切變系數平均值；

當對任一網格進行近地面風速預測時，根據當前預測的地面氣象數據確定相對應的風組，并獲取相關聯的測風塔和/或探空站對應該風組的近地面風速垂直切變系數平均值，然后根據當前預測的地面氣象數據和關聯的近地面風速垂直切變系數平均值計算得出該網格其它垂直高度的風速；

其中，所述近地面風速垂直變化公式為：

其中，V(z)為高度z的風速，V₀為高度z₀的風速，ε為風速垂直切變系數；

所述根據歷史數據計算測風塔所在網格每一次的近地面風速垂直切變系數包括：

找出測風塔所有觀測高度L₁，L₂，…L_i，…，L_n和風速數據V_L1，V_L2，…，V_Li，…，V_Ln，其中，L₁為最低的觀測高度，L_n為最高觀測高度；計算測風塔所有相鄰觀測高度間的風速垂直切變系數ε_Li：以相鄰觀測高度間的垂直距離為權重系數，計算該測風塔該次觀測的近地面風速垂直切變系數:

所述根據歷史數據計算探空站所在網格每一次的近地面風速垂直切變系數包括：

確定探空站所觀測的等壓面，根據探空站的氣象數據和相對應的地面氣象數據計算該探空站所觀測等壓面所對應的海拔高度；

根據該探空站的海拔高度和觀測風速結合地面氣象數據，以所述近地面風速垂直變化公式計算得出近地面風速垂直切變系數。

2.根據權利要求1所述的架空線路冬季近地面風速預測方法，其特征在于，所述探空站為1000hPa等壓面，地面氣象數據為地面氣象臺站2米溫度T_2m、2米氣壓P_2m，探空站1000hPa溫度T₁₀₀₀觀測數據，海拔高度為Z₁₀₀₀的換算公式為：

3.根據權利要求1或2所述的架空線路冬季近地面風速預測方法，其特征在于，在對任一網格進行近地面風速預測前，基于地形數據判定每個網格是否為舞動易發區域，如果是，進行風速預測，如果為否，則跳轉到下一網格。