[發明專利]一種基于電網臺區劃分的臺風災害風險評估方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202210889306.1
• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號: CN115293545A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 劉凱;蔣承伶;杜元翰;吳惜娟;許夢晗;顧穎程;孫博;宋玉;陳衛東
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司信息通信分公司;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 許婉靜

1.一種基于電網臺區劃分的臺風災害風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：收集臺風環境下的數據，包括氣象數據、電網數據和災情數據，利用GIS技術將上述數據進行數據解析、空間插值、數據修正，同時疊加上電網臺區分布圖，將數據進行電網臺區矢量化處理，提取相應臺區的氣象、電網和災情屬性；

步驟S2：建立臺風致災風場模型；

步驟S3：建立某一個電網臺區設備故障概率理論模型；

步驟S4：對受災區域內電網設備實際故障數據和臺風風場信息進行統計，建立區域電網臺區設備故障概率實際模型；

步驟S5：確定電網臺區設備故障概率模型參數K；

步驟S6：對電網臺區設備故障概率曲線進行校核。

2.根據權利要求1所述的基于電網臺區劃分的臺風災害風險評估方法，其特征在于：在步驟S2中，最大風速半徑的辨識模型描述為：

lnR_max＝2.636-0.00005086Δp²+0.0394899ψ+ε

式中：R_max為最大風速半徑，Δp＝1013-P_c，P_c為臺風中心壓強；ψ為當前臺風中心的緯度值；ε為常數，ln表示以以自然常數e為底數的對數；

地表任意一點的臺風致災風場由該點與臺風中心的距離函數給出，即：

式中，x為任意一點與中心點的距離，V_P(x)為任意一點地表風速，w_m是地面10米風速，R_max為最大風速半徑，R₇為7級風圈半徑，β分別為臺風邊界的建模因子一和建模因子二，ψ為當前臺風中心的緯度值；ξ為修正系數，exp表示以自然常數e為底的指數函數。

3.根據權利要求1所述的基于電網臺區劃分的臺風災害風險評估方法，其特征在于：在步驟S3中，電網臺區設備故障率與臺風致災風速關系采用指數型曲線函數擬合：

式中：V為實際風速，V_min為電網設備設計風速，V_ex為電網設備的極限風速，K為待確定模型參數；λ_s為電網臺區設備故障率；

考慮電網設備所處高度，對實際風速進行有效修正，具體如下：

式中：V_Z為電網設備所在高度的實際風速，V₀為地表標準參考高度風速，H_Z為電網設備距離地表高度，H₀為地表標準參考高度，α表示地表粗糙度指數，是一個常數，根據地表類型取不同對應值；

根據災害風險評估理論中電網設備故障概率計算關系，單個電網臺區設備發生故障概率P_s為：

當λ_s＝1時，單個電網設備必然發生故障，P_s＝1。

4.根據權利要求1所述的基于電網臺區劃分的臺風災害風險評估方法，其特征在于：在步驟S4中，設某歷史臺風經過電網設備所在區域，則不同風速隨臺風中心前進在某地區掃出一個特定的受災帶，根據臺風致災風場模型確定受災帶；對于環流風速V_R所對應受災區域帶，區域內電網臺區設備故障概率表述為：

式中：為受災區域中所有電網臺區設備總數，為區域內電網臺區設備故障總數；

對于多個不同受災帶得到不同風速V_R所對應的區域電網臺區設備故障概率定義單個電網臺區設備發生故障概率擬合指標F_appro為：

式中，i為某個受災區域帶，V_R,i為某個受災帶對應的環流風速，擬合指標F_appro越小表明曲線擬合效果越好；為受災區域內電網臺區設備故障概率，為某個受災區域單個電網臺區設備發生故障概率。