[發明專利]概率匹配串并聯耦合多模型的電網暴雨災害預報訂正方法

在審

• 申請號: 202011202027.0
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112241604A
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 葉鈺;簡洲;徐勛建;郭俊;馮濤;蔡澤林;李麗;易宇聲
• 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;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F111/08;G06F113/08
• 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: 鄧宇

本發明涉及電網災害預報技術領域，公開一種概率匹配串并聯耦合多模型的電網暴雨災害預報訂正方法，以提升電網暴雨災害預測的準確度。本發明方法包括：選擇預報區域，獲取該區域歷史時期實測降水量和電網暴雨災害信息以建立至少兩個以上預報該區域的降水量的電網暴雨預報模型；運用概率匹配訂正方法對各個電網暴雨預報模型的降水量進行相應的訂正；對各個電網暴雨預報模型采用誤差自回歸模型預測t時刻的誤差序列e_t，并通過各模型串聯校正得到降水量序列；利用最小二乘法進行S4中多個模型的并聯校正；采用粒子群智能優化算法，分別求解串聯校正和并聯校正的參數，建立一體化耦合電網暴雨預報訂正模型，并計算訂正后的結果。

技術領域

本發明涉及電網災害預報技術領域，尤其涉及一種概率匹配串并聯耦合多模型的電網暴雨災害預報訂正方法，換言之，即：一種串并聯耦合多模型預報電網暴雨災害的概率匹配訂正方法。

背景技術

近年來，暴雨自然災害對國內外的電網造成了很大的危害，給社會帶來了巨大的損失。2012年7月，北京市迎來500年一遇特大強降雨天氣，城區平均降雨量215mm，房山區河北鎮為460mm，致使該地區110kV磁家務變電站全部停電。據統計，“7.21”暴雨災害給北京電網造成沖擊，220kV、110kV均發生瞬時故障，且受山洪和積水影響，電網10kV設備共發生76起永久性故障，35kV設備發生1起永久性故障，暴雨災害對輸電網、配電網均造成巨大危害。雖然氣象部門日常開展了降水量預報，但難免存在暴雨預報偏差較大現象。提高電網暴雨預報的精度將是輸變電設備防災減災的重要內容，通過當前科學有效手段研究電網暴雨精準預報技術十分必要。因此，亟需開展電網暴雨災害預報訂正工作。

當前提高暴雨預報精度的方法主要表現在實時校正和組合預報兩種方法。實時校正方法利用預報誤差序列自身的相關性特征，預測未來時刻的誤差值，進而實現對暴雨預報的實時校正，如代表性專利CN201010106038.9公開的《洪水預報系統中實時校正模型的優選方》法。組合預報方法則是利用當前廣泛的各種預報模型(包括但不限于：數值模式預報、統計分析預報等)的互補性，融入各模型間加權優化的思想，選取對不同預報區域的集中預報模型建立組合預報方法，進而實現暴雨預報訂正，如代表性專利CN200910234628.7所公開的《一種不同機制水文模型組合的水文預報方法》。

與此同時，專利CN201510683497.6公開《一種串并聯耦合的多模型水文預報方法》，發揮了實時校正和組合預報兩種傳統方法的優勢，建立起一種串并聯耦合的水文預報模型，包括先串后并、先并后串以及一體化耦合方法，最大限度地減少預報誤差，提高預報精度。然而，暴雨數值預報模式初始場的不確定性、參數化方法的不完美以及大氣本身的混沌特性使得模式中一些細小的相位誤差可能會導致預報偏差大，且暴雨預報統計方法未能充分考慮暴雨影響機理因素導致局部區域暴雨預報量級相差甚遠，上述專利提出的方法均未全面考慮暴雨預報本身模型特點、暴雨量級、暴雨發生區域之間的關系，導致電網暴雨預報精準度沒有達到要求。

針對上述方法存在的問題，迫切需要一種預報誤差調整能力更強、應用范圍更廣的電網暴雨災害預報訂正方法，以減輕輸電線路暴雨及次生災害損失，提高輸電線路應對暴雨災害的能力和安全穩定運行水平。

發明內容

本發明主要目的在于公開一種概率匹配串并聯耦合多模型的電網暴雨災害預報訂正方法，以提升電網暴雨災害預測的準確度。

為達上述目的，本發明公開一種概率匹配串并聯耦合多模型的電網暴雨災害預報訂正方法，包括：

步驟S1，選擇預報區域，獲取該區域歷史時期實測降水量和電網暴雨災害信息以建立至少兩個以上預報該區域的降水量的電網暴雨預報模型；

步驟S2，針對預報區域實測降水量和各所述電網暴雨預報模型的降水量，分別記電網暴雨預報模型個數為n，t時刻的實測降水量序列為M_t，各電網暴雨預報模型的降水量結果為{Mit,i＝1,...,n}；