[發(fā)明專利]輸電線路的臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711485443.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108152867A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃增浩;孟曉波;吳新橋;李銳海;廖永力;龔博;張巍;張貴峰;易林;張志強(qiáng);馮瑞發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心
• 主分類號: G01W1/06
• 分類號: G01W1/06
• 代理公司: 北京中博世達(dá)專利商標(biāo)代理有限公司 11274
• 代理人: 張海明

本發(fā)明公開一種輸電線路的臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)及方法，涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，用于對經(jīng)過輸電線路的臺風(fēng)進(jìn)行精細(xì)預(yù)警，以降低輸電線路的倒塔斷線風(fēng)險(xiǎn)，并為風(fēng)災(zāi)倒塔設(shè)計(jì)校核提供風(fēng)速依據(jù)。所述臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)包括臺風(fēng)數(shù)據(jù)輸入單元，與臺風(fēng)數(shù)據(jù)輸入單元信號連接的風(fēng)場模型生成單元，與風(fēng)場模型生成單元信號連接的計(jì)算流體力學(xué)單元，與計(jì)算流體力學(xué)單元信號連接的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元，以及分別與風(fēng)場模型生成單元和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元信號連接的臺風(fēng)影響線路集。所述臺風(fēng)預(yù)警方法利用上述臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)對經(jīng)過輸電線路的臺風(fēng)進(jìn)行預(yù)警。本發(fā)明提供的臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)及方法用于對電網(wǎng)風(fēng)災(zāi)的監(jiān)測及預(yù)警。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輸電線路的臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全性直接關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活，因此，保證輸電線路正常可靠運(yùn)行是至關(guān)重要的。但由于輸電線路具有桿塔高、跨距大、桿塔柔性強(qiáng)等特點(diǎn)，再加之導(dǎo)地線和絕緣子串的幾何非線性以及塔線之間的耦合作用，使得輸電線路對臺風(fēng)的激振作用非常敏感，容易出現(xiàn)倒塔斷線現(xiàn)象。因此，對位于臺風(fēng)多發(fā)區(qū)如沿海地區(qū)的輸電線路進(jìn)行臺風(fēng)預(yù)警是非常有必要的，通過對輸電線路進(jìn)行臺風(fēng)預(yù)警，可以指導(dǎo)供電部門提前對輸電線路進(jìn)行針對性的防護(hù)工作，降低臺風(fēng)造成的損失；此外，還可以為獲得經(jīng)過輸電線路的臺風(fēng)數(shù)據(jù)，為后續(xù)輸電線路的建設(shè)提供數(shù)據(jù)參考。

目前，對輸電線路的臺風(fēng)預(yù)警方法主要依靠氣象部門公布的臺風(fēng)數(shù)據(jù)，但該臺風(fēng)數(shù)據(jù)通常是由氣象部門通常監(jiān)測大范圍區(qū)域內(nèi)的整體臺風(fēng)情況獲得的，數(shù)據(jù)較為籠統(tǒng)，且所涉及的臺風(fēng)區(qū)域范圍較大，不能達(dá)到對經(jīng)過輸電線路的臺風(fēng)進(jìn)行精細(xì)預(yù)警，導(dǎo)致部分區(qū)域的輸電線路沒有被有針對性地防護(hù)，從而導(dǎo)致輸電線路存在倒塔斷線風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種輸電線路的臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)及方法，用于對經(jīng)過輸電線路的臺風(fēng)進(jìn)行精細(xì)預(yù)警，以降低輸電線路的倒塔斷線風(fēng)險(xiǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供一種臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)，所述臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)包括：

臺風(fēng)影響線路集，用于存儲輸電線路地理信息系統(tǒng)GIS分布圖、輸電線路處地表數(shù)據(jù)、塔型使用條件庫和預(yù)警等級對照表；

臺風(fēng)數(shù)據(jù)輸入單元，用于提供臺風(fēng)數(shù)據(jù)；

分別與所述臺風(fēng)影響線路集和所述臺風(fēng)數(shù)據(jù)輸入單元信號連接的風(fēng)場模型生成單元，所述風(fēng)場模型生成單元根據(jù)所述輸電線路GIS分布圖和所述臺風(fēng)數(shù)據(jù)圈定研究區(qū)域，并根據(jù)所述研究區(qū)域的輸電線路處地表數(shù)據(jù)建立風(fēng)場模型，所述研究區(qū)域?yàn)榕_風(fēng)經(jīng)過且設(shè)有輸電線路的強(qiáng)風(fēng)區(qū)域；

與所述風(fēng)場模型生成單元信號連接的計(jì)算流體力學(xué)單元，所述計(jì)算流體力學(xué)單元用于計(jì)算所述風(fēng)場模型中不同位置的模擬風(fēng)速；

分別與所述計(jì)算流體力學(xué)單元和所述臺風(fēng)影響線路集信號連接的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警單元用于計(jì)算所述模擬風(fēng)速和所述塔型使用條件庫中的桿塔設(shè)計(jì)風(fēng)速之間的風(fēng)速比值，并根據(jù)所述風(fēng)速比值查找所述預(yù)警等級對照表，確定所述研究區(qū)域的臺風(fēng)預(yù)警等級。

基于上述臺風(fēng)預(yù)警系統(tǒng)的技術(shù)方案，本發(fā)明的第二方面提供一種臺風(fēng)預(yù)警方法，所述臺風(fēng)預(yù)警方法包括：

提供一存儲有輸電線路GIS分布圖、輸電線路處地表數(shù)據(jù)、塔型使用條件庫和預(yù)警等級對照表的臺風(fēng)影響線路集；

臺風(fēng)數(shù)據(jù)輸入單元提供臺風(fēng)數(shù)據(jù)；

風(fēng)場模型生成單元根據(jù)所述輸電線路GIS分布圖和所述臺風(fēng)數(shù)據(jù)圈定研究區(qū)域，并根據(jù)所述研究區(qū)域的輸電線路處地表數(shù)據(jù)建立風(fēng)場模型，所述研究區(qū)域?yàn)榕_風(fēng)經(jīng)過且設(shè)有輸電線路的強(qiáng)風(fēng)區(qū)域；

計(jì)算流體力學(xué)單元計(jì)算所述風(fēng)場模型中不同位置的模擬風(fēng)速；