[發(fā)明專利]一種以輸電線路桿塔為載體的颮線風行進路徑預測方法

有效

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• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108549118B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 夏令志;程登峰;王劉芳;季坤;嚴波;操松元;程洋;李森林;劉靜;劉宇舜
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01W1/10
• 分類號: G01W1/10;G06F17/10
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發(fā)明涉及一種以輸電線路桿塔為載體的颮線風行進路徑預測方法，與現(xiàn)有技術相比解決了尚無能夠針對颮線風進行預測的缺陷。本發(fā)明包括以下步驟：地理信息的劃分；氣象信息的獲取和預處理；高危網格范圍的確定；輸電線路桿塔的數(shù)據(jù)插值處理；颮線風預測分析，以線路桿塔為載體分析出颮線風行進路徑的粗線路和細線路，并進行連線形成颮線風行進路徑的預測。本發(fā)明基于颮線風對輸電線路桿塔的影響，從空間效應、時空交互效應和影響因素的共同作用來預測颮線風的行進路徑。

技術領域

本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)分析技術領域，具體來說是一種以輸電線路桿塔為載體的颮線風行進路徑預測方法。

背景技術

颮線是一種范圍小有強風并伴隨著雷暴大雨或冰雹等對流性天氣的快速移動的中小尺度天氣系統(tǒng)，颮線風沿高度方向的分布與普通的近地風不同，前者呈現(xiàn)出中間大、兩頭小的葫蘆狀分布。颮線風風速從地表開始迅速急劇增大，在距離地面大約60m高度處達到最大，然后隨著高度的增加又迅速減小。由于目前500kV輸電線路的導地線大約位于20--60m的高處，該高度也是颮線風的風速急劇增加直至達到最大的高度，因此颮線風是對高壓輸電線路威脅最大的一種強風暴，其對輸電線路的威脅和破壞非常大。

由于氣象預測的復雜性，目前尚無基于氣象條件而進行的颮線風預測。正是基于颮線風與輸電線路桿塔略為近似的高度，颮線風對輸電線路桿塔的破壞也最為直接。

因此，如何基于輸電線路桿塔而進行颮線風的預測已經成為急需解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中尚無能夠針對颮線風進行預測的缺陷，提供一種以輸電線路桿塔為載體的颮線風行進路徑預測方法來解決上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

一種以輸電線路桿塔為載體的颮線風行進路徑預測方法，包括以下步驟：

地理信息的劃分，基于電力地理信息系統(tǒng)根據(jù)經緯度對地面區(qū)域進行自定義劃分，將地面區(qū)域劃分為網格狀，并保存網格數(shù)據(jù)、線路信息、網格內包含的輸電線路桿塔信息；

氣象信息的獲取和預處理，利用來自WRF預報獲得的預報數(shù)值計算K指數(shù)和對流有效位能CAPE值；

高危網格范圍的確定，基于K指數(shù)和對流有效位能CAPE值確定高危大區(qū)，將高危大區(qū)與地面網絡進行對應關聯(lián)，確定高危網格范圍；

輸電線路桿塔的數(shù)據(jù)插值處理，通過克里金插值法將氣象要素數(shù)據(jù)插值在高危網格內的輸電線路桿塔上；

颮線風預測分析，以線路桿塔為載體分析出颮線風行進路徑的粗線路和細線路，并進行連線形成颮線風行進路徑的預測。

所述氣象信息的獲取和預處理包括以下步驟：

從WRF預報獲取包括溫度、濕度、氣壓、降雨、風速和風向在內的預報數(shù)值；

計算K指數(shù)，其計算公式如下：

K＝(T₈₅₀-T₅₀₀)+T_d850-(T₇₀₀-T_d700)，

其中，K為大氣靜力穩(wěn)定度的定量指標，K值越大，表示大氣靜力越不穩(wěn)定，其產生颮線的概率越高，T為溫度，T_D為露點，下標D為等壓面數(shù)值；

計算對流有效位能CAPE值，其計算公式如下：

其中，Z_f為自由對流高度；Z_n為平衡高度，浮力為零；T_v,parcel為氣塊的虛溫；T_v,env為環(huán)境的虛溫；g為標準重力。