[發明專利]一種輸電線路微區域風速估算方法及系統

有效

• 申請號: 201810651323.5
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN110632680B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 崔方;李功新;陳衛東;丁煌;陳彬;程序;朱想;王知嘉;周海;李登宣;吳驥
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網福建省電力有限公司;國網福建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
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種輸電線路微區域風速估算方法，其特征在于，包括：

獲取天氣雷達監測數據和微氣象監測系統歷史監測數據；其中，所述微氣象監測系統歷史監測數據包含測風數據；

基于所述天氣雷達監測數據和所述微氣象監測系統歷史監測數據構建三維風場；

基于所述三維風場和預設的風廓線方程，使用所述測風數據對所述天氣雷達監測數據進行訂正，得到輸電線路微區域被測點任意高程的風速信息；

所述基于所述天氣雷達監測數據和所述微氣象監測系統歷史監測數據構建三維風場，包括：

對所述天氣雷達監測數據和所述微氣象監測系統歷史監測數據按預定規則進行處理；

依據處理后的天氣雷達監測數據構建雷達三維風場，得到所述雷達三維風場中任意格點風速值；

將處理后的微氣象監測系統歷史監測數據補入雷達三維風場，得到三維風場；

所述預定規則，包括：

所述微氣象監測系統歷史監測數據還包括：微氣象監測系統站點的經緯度和海拔信息；

獲取雷達站和微氣象監測系統站點的經緯度、海拔信息；

對天氣雷達監測數據和微氣象監測系統歷史監測數據進行時間一致性檢查；

分析時間一致性檢查后的多普勒天氣雷達監測數據與微氣象監測系統歷史監測數據的時間分辨率差別，當存在差異時，采用采樣值的滑動平均方法，得出兩條同步的時間序列，并依據同步時間序列的時間分辨率，獲取微氣象監測系統測風數據；

所述依據處理后的天氣雷達監測數據構建雷達三維風場，得到所述雷達三維風場中任意格點風速值，包括：

采用雙線性內插法將經過處理后的多普勒天氣雷達監測數據從極坐標插值到笛卡爾坐標系下的等高面；

在插值后的所述笛卡爾坐標系中，以雷達站所在位置為原點，按照設定的水平半徑、設定的水平分辨率、設定的垂直高度、設定的垂直分辨率的建立雷達三維風場；

在所述雷達三維風場中，得到基于設定的垂直分辨率的不同海拔高度下，按照設定的水平分辨率劃分的二維水平格距網格中，與每個格點經度值、緯度值、海拔高度和時間標識對應的任意格點風速值；

所述預設的風廓線方程的建立過程，包括：

以被測點的經緯度、海拔信息為基準，獲取雷達三維風場各層中與所述被測點的位置最為臨近的格點的風速；

根據雷達三維風場各層中與所述被測點的位置最為臨近的格點的風速，采用雙線性差值方法，計算得到所述被測點所在經緯度上與雷達三維風場垂直分辨率對應的各層中不同海拔高度的風速值；

根據三維風場中微氣象監測系統測風數據，以及所述被測點所在經緯度上與雷達三維風場垂直分辨率對應的各層中不同海拔高度的風速值，采用最小二乘法，得到所述被測點經緯度上風速隨海拔高度變化的風廓線方程。

2.根據權利要求1所述的輸電線路微區域風速估算方法，其特征在于，所述將處理后的微氣象監測系統歷史監測數據補入雷達三維風場，得到三維風場，包括：

所述微氣象監測系統歷史監測數據還包括：微氣象監測系統站點的經緯度和海拔信息；

依據微氣象監測系統站點的經緯度和海拔信息，在所述雷達三維風場的網格中定位微氣象監測系統站點；

在網格中對微氣象監測系統站點進行標記，并在所述網格中記錄微氣象監測系統測風數據，得到三維風場。

3.根據權利要求2所述的輸電線路微區域風速估算方法，其特征在于，所述基于所述三維風場和預設的風廓線方程建立方法，使用所述測風數據對所述天氣雷達監測數據進行訂正，得到輸電線路微區域被測點任意高程的風速信息，包括：

依據所述輸電線路微區域被測點所在的三維風場網格中微氣象監測系統站點的標記情況，判斷所述網格中是否存在輸電線路微氣象監測系統；

當所述網格中存在輸電線路微氣象監測系統時，依據預設的風廓線方程建立方法，建立所述被測點上風速隨高度的風廓線方程，并根據所述風廓線方程計算所述被測點上風速隨高度變化的信息；

當所述網格中不存在輸電線路微氣象監測系統時，依據預設的風廓線方程建立方法，建立相鄰網格風速隨高度的風廓線方程，由相鄰網格的風廓線方程的均值替代所述網格的風廓線方程，并根據所述風廓線方程計算所述被測點上風速隨高度變化的信息。