[發(fā)明專利]電力微氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象行業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111471587.0
• 申請(qǐng)日: 2021-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN114153832A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮文卿;皮新宇;歐陽億;何立夫;羅晶;曹啟明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力有限公司;國網(wǎng)湖南省電力有限公司防災(zāi)減災(zāi)中心;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F16/215
• 分類號(hào): G06F16/215;G01W1/10;G06Q50/06
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 鄺圓暉

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力微氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象行業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法，包括：收集目標(biāo)區(qū)域的觀測(cè)資料；對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估；由再分析資料作為初始條件，驅(qū)動(dòng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式，以得到同化系統(tǒng)的背景場(chǎng)；將所述觀測(cè)資料和所述背景場(chǎng)輸入所述同化系統(tǒng)，根據(jù)不同觀測(cè)資料特點(diǎn)選擇觀測(cè)算子，將背景信息投影到觀測(cè)點(diǎn)位置，以得到觀測(cè)點(diǎn)位置的偽觀測(cè)；計(jì)算觀測(cè)背景誤差；對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行質(zhì)量控制；選取同化時(shí)間窗，確定同化方式和同化方案，啟動(dòng)同化程序；基于同化后獲得的分析場(chǎng)作為預(yù)報(bào)模式的初始場(chǎng)，進(jìn)行預(yù)報(bào)。該方案通用性強(qiáng)、靈活度高，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，對(duì)提高現(xiàn)有輸電通道氣象預(yù)報(bào)及災(zāi)情預(yù)警的精度具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于電力微氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象行業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合的輸電通道氣象預(yù)報(bào)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著全球氣候變化，近年來各地極端自然災(zāi)害頻發(fā)，且呈現(xiàn)時(shí)空多樣性特征，對(duì)電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。及時(shí)準(zhǔn)確的氣象預(yù)測(cè)能指導(dǎo)相關(guān)部門進(jìn)行災(zāi)情預(yù)估，是目前面對(duì)這一問題的有效方法。現(xiàn)有氣象行業(yè)的數(shù)據(jù)源主要來自遍布全國的氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、海量的氣象衛(wèi)星影像和地面雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)。經(jīng)過多年的積累，這類數(shù)據(jù)的處理和相互融合已成為氣象行業(yè)成熟的技術(shù)。但現(xiàn)有氣象監(jiān)測(cè)以人口居住地點(diǎn)為主要觀測(cè)對(duì)象，而電力系統(tǒng)輸電通道通常位于人口密度較小的地區(qū)，這使得目前大多數(shù)氣象預(yù)測(cè)結(jié)果不能準(zhǔn)確反映輸電通道的實(shí)際情況。

另一方面，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)，電力系統(tǒng)行業(yè)具備了自身所特有的電力微氣象監(jiān)測(cè)裝置，這類裝置以電力設(shè)備所在區(qū)域?yàn)橛^測(cè)主體，在布點(diǎn)位置、氣象要素的時(shí)間頻率、空間尺度等方面都與傳統(tǒng)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)有所差別。但受制于現(xiàn)有的技術(shù)條件和建設(shè)成本，目前單靠電力系統(tǒng)行業(yè)氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)尚不能實(shí)現(xiàn)及時(shí)準(zhǔn)確的輸電通道氣象預(yù)報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前電力系統(tǒng)行業(yè)中輸電通道氣象預(yù)報(bào)準(zhǔn)確性低的問題，通過將電力微氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)氣象行業(yè)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行同化和質(zhì)量控制，從而得到更準(zhǔn)確的分析場(chǎng)，以此驅(qū)動(dòng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的輸電通道氣象預(yù)報(bào)。該方法通用性強(qiáng)、靈活度高，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，對(duì)提高現(xiàn)有輸電通道氣象預(yù)報(bào)及災(zāi)情預(yù)警的精度具有重要意義。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種電力微氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)與氣象行業(yè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)融合方法，包括：

收集目標(biāo)區(qū)域的觀測(cè)資料；

對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估；

由再分析資料作為初始條件，驅(qū)動(dòng)數(shù)值預(yù)報(bào)模式，以得到同化系統(tǒng)的背景場(chǎng)；

將所述觀測(cè)資料和所述背景場(chǎng)輸入所述同化系統(tǒng)，根據(jù)不同觀測(cè)資料特點(diǎn)選擇觀測(cè)算子，將背景信息投影到觀測(cè)點(diǎn)位置，以得到觀測(cè)點(diǎn)位置的偽觀測(cè)；

計(jì)算觀測(cè)背景誤差；

對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行質(zhì)量控制；

選取同化時(shí)間窗，確定同化方式和同化方案，啟動(dòng)同化程序；

基于同化后獲得的分析場(chǎng)作為預(yù)報(bào)模式的初始場(chǎng)，進(jìn)行預(yù)報(bào)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述目標(biāo)區(qū)域的觀測(cè)資料包括以下中的至少一者：

電力微氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地面雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)、氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)、氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、植被數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗包括：

對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行異常值檢測(cè)、空間一致性檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換、時(shí)間一致性檢測(cè)以及基于插值或時(shí)間序列數(shù)據(jù)的異常值替換中的至少一者。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述對(duì)所述觀測(cè)資料進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估包括：

對(duì)所述觀測(cè)資料的數(shù)據(jù)的整體性進(jìn)行評(píng)分；

在評(píng)分達(dá)到設(shè)定閾值的情況下，表明數(shù)據(jù)可用。