[發明專利]一種基于動力降尺度的電網區域氣象預報方法

在審

• 申請號: 202110492163.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113313290A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 李哲;王超;王津宇;盧明;梁允;姚德貴;郭志民;劉善峰;王磊;李帥;楊磊;苑司坤;高陽;馬建偉;耿俊成;呂卓;陳岑;劉莘昱;張小斐;劉昊;楊文
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司電力科學研究院;河南九域恩湃電力技術有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/26
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 肖繼軍;張紅蓮

本申請公開了一種基于動力降尺度的電網區域氣象預報方法，包括：步驟1：設置地區水平分辨率P、重點區域水平分辨率Q和預報天數N，P＞Q；步驟2：基于預報系統生成的預報場制作地區水平分辨率P未來N天逐小時基礎地面氣象要素預報結果；步驟3：利用P分辨率的背景預報場，采用微尺度模式對重點區域進行降尺度預報，動態集成重點區域水平分辨率Q的未來N天逐小時預報結果。本發明分別采用動力降尺度和統計降尺度兩種方法將全地區預報細化到重點區域預報，適用于各種地形條件下，尤其是滾動樣本最短的動態集成方案顯著提升了預報效果，可有效的應用于輸電線路氣象要素的預報分析中。

技術領域

本發明屬于電力氣象災害預警技術領域，涉及一種基于動力降尺度的電網區域氣象預報方法。

背景技術

隨著電網規模的不斷擴大，架空輸電線路受惡劣氣象條件的影響也愈加明顯，受雨雪冰凍風天氣影響，北起黑龍江、南至湖南的廣大地區的輸電線路在惡劣氣象條件下發生跳閘、倒桿、斷線等停電事故，嚴重威脅著設備和電網的安全運行。

為了提升電網防災減災能力，提高電網安全穩定運行水平，近年來各網省電力公司積極加強與氣象部門合作，積極開展針對強降水、雷電、大風、冰雹、覆冰、舞動、地質災害等與電網生產密切相關的氣象現象的預警技術、預警模型和預警系統的建設。但災害性天氣對電網安全運行的影響越來越大，目前研究發布的氣象預測、預警產品在時間及空間的精細度方面與電網需求有非常大的差距。

現有方法無法對重點區域、重點輸電線路提供不同電壓等級、不同層高和不同尺度精細化氣象預報。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本申請提供一種基于動力降尺度的電網區域氣象預報方法。

為了實現上述目標，本發明采用如下技術方案：

一種基于動力降尺度的電網區域氣象預報方法，包括以下步驟：

步驟1：設置地區水平分辨率P、重點區域水平分辨率Q和預報天數N，P ＞Q；

步驟2：基于預報系統生成的預報場制作地區水平分辨率P未來N天逐小時基礎地面氣象要素預報結果；

步驟3：利用P分辨率的背景預報場，采用微尺度模式對重點區域進行動力降尺度和統計降尺度不同滾動樣本的預報，動態集成重點區域水平分辨率Q的未來N天逐小時預報結果。

本發明進一步包括以下優選方案：

優選地，步驟2所述預報系統以GFS全球預報場作為模式初始場進行模式積分，水平分辨率分別9km，水平網格點數分別為400×649，垂直方向50層。

優選地，預報結果中包含預報要素：氣溫、風速、風向、氣壓、濕度、降水；

預報高度層為地面30m、50m和70m。

重點區域根據基于地區電網分布特點、電網氣象災害易發區域進行挑選。

優選地，步驟3中，分別通過最近點抽取法、距離反平方內插法、地形高度最接近法以及地形復雜度最接近法四種降尺度方法進行動力降尺度預報，然后動態集成重點區域水平分辨率Q的未來N天逐小時預報結果。

優選地，步驟3中，記最近點抽取法、距離反平方內插法、地形高度最接近法以及地形復雜度最接近法在第j時次的預報值分別為Y_1，j，Y_2，j，Y_3，j，Y_4，j，在第j時次的預報值權重分別為W_1,j，W_2,j，W_3,j，W_4,j；

則第j時次的集成預報值計算公式為：