[發明專利]一種雷暴預警系統及方法

在審

• 申請號: 202010690956.4
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111897030A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 王海濤;陶漢濤;張磊;方玉河;李健;王釗;許遠根;陳揚;林卿;陳玥;姜志博;吳大偉;李旺;王宇;白冰潔
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院有限公司;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02;G01W1/10;G01S13/95;G06N3/04;G06N3/08;G06N20/20
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

本發明涉及電網技術領域，尤其涉及一種雷暴預警系統及方法，本發明包括雷暴短臨預報模塊、雷暴潛勢預報模塊、雷暴實時監測模塊、用戶管理模塊以及雷暴預報預警可視化模塊五個部分，基于電網雷暴預報數據的短臨預報、潛勢預報提供精細化預報產品數據，通過API接口接入所部署的服務器，實時傳輸預報結果，通過基于Web GIS技術的預報預警可視化系統平臺展示。雷暴預報預警項目系統總體可分為數據來源層、原始數據層、數據存儲層、計算層、應用服務層等五個層次。該方法可提前有效的發現雷電活動對輸電線路的影響，提高調度及應急預案制定管理水平，并為電網的安全、穩定、優質及經濟運行奠定良好的基礎，安全及效益社會顯著。

技術領域

本發明涉及電網技術領域，尤其涉及一種雷暴預警系統及方法。

背景技術

雷電因其強大的電流、炙熱的高溫、強烈的電磁輻射以及猛烈的高壓沖擊波等物理效應能夠在瞬間產生巨大的破壞作用，造成雷電災害。雷電一直是電網中最為頻發的自然災害之一，雷電一般會引起線路閃絡跳閘，也可能引起例如絕緣子脫落以及導線斷線等永久性故障。雷電活動主要集中于春、夏季，并隨著年份變化呈現一定的周期性特征。在各地區中，華南地區受雷電影響最為嚴重，特別是超高壓重要輸電通道影響極大，因此雷電對電網設施的影響需要高度重視。電網的安全穩定運行對電網公司至關重要，這對電網雷電監測與預警能力提出了更高的要求。與傳統的雷電防護技術相比，雷電預警是實現電網雷害主動性防御必要技術，可實現在雷電到達輸電通道區域前，依據雷電預警信息提前制定調度及應急預案，合理配置輸電線路、變電站及發電廠的工作狀態、運維工作人員值班情況，保障電網安全和減少因停電給用戶帶來的經濟損失。

雷電潛勢預報是雷電災害預警預報的重要基礎，預報效率較高的潛勢預報系統，能幫助業務人員提前確定雷電警戒區域，從而將主要精力放在監視和關注重點區域內的氣象要素變化，是提高雷電預警預報效率的重要手段。在雷電短時臨近技術方面，采用雷達光流法外推并結合神經網絡算法，做到實時處理氣象數據，能夠得到準確率和時效性更高的預報結果。

隨著我國電力建設規模進一步加大，輸電線路因雷擊造成的跳閘事故頻發。氣象部門現階段所提供的雷電潛勢預報在時空分辨率和準確率上都不能滿足輸電通道雷害防治需求，需要構建精細化的輸電線路氣象風險分析和雷電預警系統。因此針對區域內發生的多重閃擊在時空上多重性結合的特點，需要對歷史雷電監測數據進行時空分布特性分析，在預報中應用地閃強度和時空演變特征，研究各參數與雷電活動之間的相關性、敏感性，得到雷電過程中相關參數的閾值分布數據。

雷電潛勢預報技術基于收集研究區域的歷史雷電觀測數據，結合非靜力中尺度數值模式預報產品釋用技術和實時高空探測資料分析，經過對比分析電網的實時雷電觀測訂正后，最終得到相較于傳統雷電潛勢預報更為準確的0～72h潛勢預報結果。雷電短時臨近預報技術中，采用雷達反射率數據的三維特征和卷積神經網絡對臨近雷電高發區域進行識別，得出的0～2h短臨預報結果將更為合理。并使用光流法來進行雷電的外推，準確地實現對雷暴云團的識別、追蹤和運動估計，與傳統的交叉相關法預報相比優勢明顯，預報技術處于領先水平。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種雷暴預警系統及方法，以解決背景技術中的問題。

本發明提供了一種雷暴預警系統，雷暴預報預警系統建設包括雷暴短臨預報模塊、雷暴潛勢預報模塊、雷暴實時監測模塊、用戶管理模塊以及雷暴預報預警可視化模塊五個部分，基于電網雷暴預報數據的短臨預報、潛勢預報提供精細化預報產品數據，通過API接口接入所部署的服務器，實時傳輸預報結果，通過基于Web GIS技術的預報預警可視化系統平臺展示。