[發(fā)明專利]基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211330285.6
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115688032A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅旺;郝運河;郝小龍;路開宇;胡啟楊;劉金鎖;彭啟偉;王沈亮;陳駿;張佩;李英杰;毛進(jìn)偉;夏源
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞信息通信科技有限公司;國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F18/2431
• 分類號: G06F18/2431;G06F18/27;G06Q10/20;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 高博

1.基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、建立包括電網(wǎng)數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)集；

S2、對步驟S1得到的電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)進(jìn)行時間維度和空間維度的網(wǎng)格劃分，將不同類型的數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)格劃分進(jìn)行匹配，得到每個網(wǎng)格的電網(wǎng)、地理和氣象數(shù)據(jù)；

S3、基于步驟S2得到的網(wǎng)格化電網(wǎng)、地理和氣象數(shù)據(jù)，分析每個網(wǎng)格電網(wǎng)元件脆弱性，建立每個網(wǎng)格內(nèi)元件的脆弱性曲線，并根據(jù)脆弱性曲線計算科普蘭德得分，代表網(wǎng)格內(nèi)電網(wǎng)的整體脆弱性，將科普蘭德得分結(jié)合步驟S2形成的網(wǎng)格化數(shù)據(jù)建立網(wǎng)格化風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)集；

S4、建立基于回歸決策樹的電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警模型，利用步驟S3得到的網(wǎng)格化風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)集對電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警模型進(jìn)行訓(xùn)練；

S5、向步驟S4訓(xùn)練好的電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警模型中輸入臺風(fēng)預(yù)報數(shù)據(jù)，得到電網(wǎng)故障預(yù)測數(shù)量，實現(xiàn)電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，步驟S1中，電網(wǎng)數(shù)據(jù)為電網(wǎng)元件在過往臺風(fēng)影響下的歷史故障數(shù)據(jù)，包含元件所處經(jīng)緯度及故障時間；

地理數(shù)據(jù)為電網(wǎng)所處區(qū)域生態(tài)、人文、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的地理分布數(shù)據(jù)，包括土壤類型分布數(shù)據(jù)、植被覆蓋指數(shù)數(shù)據(jù)以及人口密度分布數(shù)據(jù)；

氣象數(shù)據(jù)為臺風(fēng)歷史路徑數(shù)據(jù)，包括中心位置經(jīng)緯度、最大風(fēng)速、風(fēng)力等級、移動速度、移動方向、中心氣壓、七級風(fēng)圈半徑、十級風(fēng)圈半徑和十二級風(fēng)圈半徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，對土壤類型數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換具體如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，步驟S2具體為：

S201、根據(jù)臺風(fēng)歷史路徑數(shù)據(jù)，按照臺風(fēng)災(zāi)害發(fā)展變化的最小時間尺度定義最小時間單元，形成時間單元劃分；

S202、按照全球范圍進(jìn)行空間網(wǎng)格單元劃分，全球區(qū)域的經(jīng)緯度為(-180°,180°)，(-90°,90°)，以坐標(biāo)(-180°,90°)為網(wǎng)格單元計算原點位置；

S203、基于空間網(wǎng)格劃分及時間單元劃分，以網(wǎng)格的幾何中心為研究點，通過Batts臺風(fēng)模型建立涵蓋所有空間網(wǎng)格的風(fēng)場模型，計算當(dāng)前時間單元內(nèi)研究點的風(fēng)速，作為后續(xù)步驟中使用的氣象數(shù)據(jù)；

S204、根據(jù)電網(wǎng)、地理、氣象數(shù)據(jù)的時空信息，將數(shù)據(jù)對應(yīng)到相應(yīng)網(wǎng)格中，形成網(wǎng)格化數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，步驟S204中，網(wǎng)格化數(shù)據(jù)Grid(x,y,time)具體為：

Grid(x,y,time)＝[failure,speed,P,move_speed,popu,type,ndvi]

其中，x和y為網(wǎng)格的行序號和列序號，time為當(dāng)前時間單元的序號，failure為當(dāng)前時間單元內(nèi)該網(wǎng)格故障元件的數(shù)量，speed為當(dāng)前時間單元內(nèi)該網(wǎng)格幾何中心點的風(fēng)速，P為當(dāng)前時間單元內(nèi)臺風(fēng)的中心壓強(qiáng)，move_speed為當(dāng)前時間單元內(nèi)臺風(fēng)的移動速度，popu為該網(wǎng)格的人口密度，type為該網(wǎng)格的土壤類型，ndvi為該網(wǎng)格的植被覆蓋指數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源數(shù)據(jù)融合的臺風(fēng)災(zāi)害下電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警方法，其特征在于，步驟S3具體為：

S301、建立脆弱性曲線，確定某網(wǎng)格電網(wǎng)元件在風(fēng)速為v₀時發(fā)生故障的概率P(v₀|(x,y))；

S302、采用科普蘭德概率排序方法，首先通過比較兩個區(qū)域脆弱性曲線的特征量來更新科普蘭德得分，將網(wǎng)格與其他所有網(wǎng)格依次進(jìn)行比較v_max次得到然后將每組兩兩比較的科普蘭德得分相加得到網(wǎng)格(x,y)最終科普蘭德得分S_(x,y)，將所有網(wǎng)格的科普蘭德得分進(jìn)行歸一化處理，將網(wǎng)格的科普蘭德得分作為網(wǎng)格電網(wǎng)整體脆弱性，作為電網(wǎng)風(fēng)險預(yù)警的輸入特征值，得到網(wǎng)格化風(fēng)險預(yù)警數(shù)據(jù)集。