[發明專利]一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析系統及分析方法

有效

• 申請號: 202111121712.5
• 申請日: 2021-09-24
• 公開（公告）號: CN113838539B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 劉強;江世雄;李睿;盧林;汪美順;翁孫賢;陳國偉;張佳慶;過羿;蔡萱;瞿子涵;祁建民;邱勇軍;張波;王重卿;龔建新;涂承謙;鄭宇;李熙;張建勛;車艷紅;吳文庚
• 申請（專利權）人: 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;國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;江蘇方天電力技術有限公司
• 主分類號: G16C20/30
• 分類號: G16C20/30;G16C20/90;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 福州科揚專利事務所(普通合伙) 35001
• 代理人: 林朝熙

1.一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析系統，其特征在于：包括對變電站附近氣象、地形數據進行收集和分析的WRF-ARW氣象場模擬單元和對變電站電氣設備火災后煙氣混合物數據進行采集和分析的CALPUFF模擬單元；

所述WRF-ARW氣象場模擬單元包括前處理部分的WPS模塊、WRF-ARW動力內核模塊以及后處理部分的可視化模塊；氣象和地形數據經由WPS模塊輸入進入WRF-ARW動力內核模塊進行數據處理和模型模擬，最后由可視化模塊進行輸出至的CALPUFF模擬單元；其中，所述WRF-ARW動力內核模塊構建的基礎框架是WRF模型生成初始化數據，包含理想化模擬模型ideal和實時數據模擬模型real，理想化模擬模型ideal生成初始條件文件；實時數據模擬模型real從所述WPS模塊獲得預處理后的數據經過處理生成氣象初始場數據；

所述CALPUFF模擬單元包括相互通信連接的CALMET風場診斷模塊、CALPUFF污染擴散模塊和CALPOST模塊；所述CALMET風場診斷模塊用于生成CALPUFF污染擴散模塊所需的氣象場文件；所述CALPUFF污染擴散模塊為CALPUFF模擬單元中的主程序，在通過CALMET風場診斷模塊計算得出的氣象場基礎上來模擬污染物在研究區域內的遷移轉化過程；所述CALPOST模塊是CALPUFF模擬單元的后處理模塊，提取CALPUFF污染擴散模塊輸出文件中的所需變量，并實現數據輸出；其中，所述CALPUFF污染擴散模塊中運用模擬或預測非定常及非穩態條件下的多種污染物、多層次的高斯型擴散模型，結合外部輸入污染排放源的相關數據，從而得到隨時間、空間位置變化的氣象因素下的污染物的質量濃度分布情況。

2.如權利要求1所述的一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析系統，其特征在于：所述WPS模塊包括相互通信連接的將地理數據插入至網格的geogrid單元、能夠將氣象數據轉化為GRIB格式的ungrib單元以及將氣象場水平插入網格的metgrid單元。

3.如權利要求1所述的一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析系統，其特征在于：所述CALPOST模塊將根據CALPUFF污染擴散模塊生成的濃度的二進制文件轉化為可直接讀取或是被圖形軟件處理的形式。

4.一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析方法，其特征在于：利用如權利要求1至3任一所述的系統進行變電站電氣設備火災殘留物檢測分析。

5.如權利要求4所述的一種變電站電氣設備火災殘留物檢測分析方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

S1、經過WRF-ARW氣象場模擬單元進行氣象場模擬，對變電站附近氣象、地形數據收集和分析，輸出氣象初始場至CALMET風場診斷模塊，經CALMET風場診斷模塊調整后，得到最終的氣象場：

S2、確認排放特征、建立排放源數據庫：確定變電站電氣設備火災混合煙氣的排放特征，作為CALPUFF污染擴散模塊的污染源排放輸入數據，結合CALPUFF污染擴散模塊中模型對輸入數據的校正，建立污染排放源數據庫；

S3、對電氣設備火災殘留物中各抽樣點的沉降通量進行數值仿真計算模擬，包括沉降速率計算和轉化速率計算，進而估算污染物在環境介質中的時空分布，同時對CALPUFF污染擴散模塊中模型的參數進行優化；

S4、分析沉降物進行源解析：結合上述模擬輸出的數值，分析獲得不同暴露時間下火災殘留物中污染物在環境中濃度的變化和空間分布情況，結合各抽樣點沉降通量，并采用正定矩陣因子分解模型對大氣沉降中的污染源進行源解析。