[發明專利]基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法

在審

• 申請號: 202110062564.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112785138A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 王子韜;常步榮;何志強;周洋;趙廷勇;晨旭;孫大偉;盧凱
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司呼和浩特供電局
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/215;G06F16/2458
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 葉明博

本發明公開了一種基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法，包括從電力信息和氣象信息采集；進行數據預處理，對數據采集形成的數據集進行數據探索分析與預處理；進行數據數值建模，采用數值算法對其進行分析；完成數值建模后，應用模型結果，通過關聯結果判斷分析天氣數據，將判斷的結果發布預警信息，提醒用戶，完成預警工作；本發明提升三跨線路氣象隱患排查的時效性，縮短處理所需時間，提前了氣象隱患預警處置期；使用數值模型分析提供更準確可靠的預警信息，通過采集天氣數據以及輸電線路缺陷數據，試分析缺陷與氣象數據，獲取與氣象因子有關的缺陷類別，利用數據挖掘算法分析氣象因子與輸電線路缺陷的關聯關系，保證結果精確性。

技術領域

本發明屬于輸電線路巡檢技術領域，具體涉及一種基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法。

背景技術

隨著工業化進程和電力行業的快速發展，電力系統在能源供用體系中起到不可替代的作用，而輸電線路是保障電力系統遠距離輸送能源的重要環節。由于輸電線路的組成部件，如導線、架空地線、絕緣子、金具、桿塔、接地裝置等大都暴露在外，隨著季節的交替，極端惡劣的自然災害的發生，對輸電線路造成非常大的危害。極端惡劣暴風雪天氣對我國電網安全運行構成嚴重威脅，嚴重地區還發生電網局部瓦解。惡劣天氣出現的概率雖然低，但處于惡劣天氣條件下，輸電線路發生故障的概率明顯增加。一旦輸電線路發生故障時,可能造成電網大面積的停電現象，對現代生活、生產造成重大影響，甚至是無可挽回的經濟損失。而輸電線路上發生的故障，是基于缺陷的前提下。一旦沒有及時發現缺陷或者及時處理缺陷，在外部環境的影響下，將會轉變成故障，造成嚴重的影響與損失。

在氣候變化的大背景下，惡劣天氣、極端氣候事件的強度和發生頻率有增強的趨勢，如何應對氣象災害是三跨電力系統亟需解決的關鍵問題之一，氣象災害預警、風險防控相關理論及技術已成為電氣工程領域的長期研究熱點。在三跨輸電系統發展過程中，已經積累了豐富的氣象安全保障技術。利用多年觀測數據及氣象致災機理分析，在輸電線路結構及絕緣設計等方面已考慮了較為完善的抵御措施。然而，氣象導致的輸電線路故障及線路跳閘事件仍時常發生，系統大停電風險仍然存在。傳統的基于靜態、設備級的安全防護理論與技術，還不能完全滿足電力系統安全運行的需要，對三跨電力系統氣象風險的認識還不夠。

對于三跨輸電線路的缺陷發生與氣象因素之間的關系，傳統的做法是憑借多年的經驗進行判斷。判斷在特定的氣象下，某些線路上發生某種缺陷的概率比較大，在進行日常巡檢時，需要重點注意這些線路上缺陷的發生。

傳統技術依現有電網可靠性/風險分析理論，采用長期統計的恒定故障率、停運時間等參數來描述輸電線路的風險水平，無法真實反映輸電線路風險水平隨時間、外部氣象環境等的變化情況。電網運行過程中考慮外部氣象環境也僅僅是個別因素或少量狀態，而大部分地區的輸電線路都要經歷一年四季多種氣象環境因素的作用，因此現有方法只能反映輸電線路長期運行的平均風險水平。

因此急需研發出一種基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法來解決以上問題。

發明內容

為解決上述背景技術中提出的問題，本發明提供了基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

基于數值天氣進行三跨線路監測分析預警的方法，包括以下步驟：

S1、從電力系統及氣象站進行選擇性采集形成歷史數據，并從氣象站中定時采集形成定時判斷數據；

S2、進行數據預處理，對數據采集形成的數據集進行數據探索分析與預處理；

S3、進行數據數值建模，采用數值算法對其進行分析，構建完整的電網氣象風險指標，利用相互關聯的精細化電力氣象數據，快速識別電網設備氣象災害，并結合設備故障概率預測預警模型，評估電力設備級和電力系統級風險對每個不同的缺陷與氣象因子進行關聯分析，獲得氣象因子與缺陷之間的關系；