[發(fā)明專利]一種基于輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高危氣象識(shí)別方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211543402.7
• 申請(qǐng)日: 2022-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN115879616A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廼龍;邱剛;譚笑;陳杰;徐春雷;楊景剛;孫蓉;高超;高嵩;黃新宇;李鴻澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G01W1/10;G06Q10/0639;G06Q10/0635;G06F18/23;G06F18/22;G06F18/2113;G06N5/01;G06F123/02
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 辛長(zhǎng)勝

本發(fā)明公開了一種基于輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高危氣象識(shí)別方法及裝置，方法包括如下步驟：采集輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過時(shí)間序列分段分割形成多個(gè)數(shù)據(jù)段，提取每個(gè)數(shù)據(jù)段中的氣象事件；根據(jù)高危氣象事件標(biāo)記策略，對(duì)提取的數(shù)據(jù)段中的氣象事件進(jìn)行標(biāo)注，獲取部分?jǐn)?shù)量的含高危氣象事件數(shù)據(jù)段；對(duì)所有數(shù)據(jù)段的描述特征提取，分析處理形成核心特征集；結(jié)合核心特征集和標(biāo)注出的部分?jǐn)?shù)量的含高危氣象事件數(shù)據(jù)段，對(duì)高危氣象事件進(jìn)行聚類分析；獲取高危氣象事件在時(shí)間和空間上的特征參量，完成基于輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高危氣象識(shí)別。本發(fā)明在小尺度維度評(píng)估氣象事件對(duì)電力系統(tǒng)的影響，有效指導(dǎo)災(zāi)害預(yù)警、調(diào)配處理，應(yīng)用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高危氣象識(shí)別方法及裝置。

背景技術(shù)

輸電鐵塔作為輸電網(wǎng)絡(luò)中最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著支撐導(dǎo)線進(jìn)行電能傳輸與構(gòu)建電力網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。鐵塔是典型的風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)且其受損破壞多與極端風(fēng)條件相關(guān)。在高危氣象分析方面，目前電力部門在強(qiáng)風(fēng)暴分析方面以公開的氣象信息為主，輔以氣象監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。

如專利CN114626629A給出了一種輸電線路氣象災(zāi)害故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，根據(jù)氣象災(zāi)害影響因素建立層次分析法評(píng)估模型，計(jì)算氣象災(zāi)害影響因素的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重；根據(jù)氣象災(zāi)害影響因素采用PageRank算法建立算法評(píng)估模型，計(jì)算氣象災(zāi)害影響因素對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)后果；根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重和所述風(fēng)險(xiǎn)后果，建立輸電線路綜合運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。提高了輸電線路氣象災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確度，能夠準(zhǔn)確把握線路的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，及時(shí)了解多氣象災(zāi)害下線路運(yùn)行的安全水平。

如專利CN114330061A給出了一種輸電線路典型塔薄弱環(huán)節(jié)分析方法，獲取地理環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)獲取的地理環(huán)境數(shù)據(jù)信息建立相應(yīng)的地理環(huán)境模型；獲取輸電線路塔及架設(shè)線纜的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)獲取的輸電線路塔及線纜數(shù)據(jù)信息建立相應(yīng)的輸電線路塔模型及線纜模型；獲取地理位置對(duì)應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)獲取的氣象數(shù)據(jù)信息建立相應(yīng)的氣象模型；根據(jù)氣象模型對(duì)輸電線路塔模型及線纜模型的影響、氣象模型配合地理環(huán)境模型共同對(duì)輸電線路塔模型及線纜模型的影響，分析和判斷輸電線路塔的薄弱環(huán)節(jié)。該方案提出面向地區(qū)不同氣象條件下多因素的分析方法，適用于典型輸電塔力學(xué)薄弱環(huán)節(jié)的查找分析，及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)輸電線路塔的薄弱環(huán)節(jié)，提高輸電線路塔的使用安全。

然而，以上現(xiàn)有技術(shù)的氣象領(lǐng)域從中尺度范圍識(shí)別強(qiáng)風(fēng)，研究基于中尺度氣象數(shù)值預(yù)報(bào)的強(qiáng)風(fēng)暴預(yù)警方法，這些數(shù)據(jù)預(yù)警信息僅停留在中尺度層面，無法從小尺度上評(píng)估氣象事件對(duì)電力系統(tǒng)的影響程度，無法有效指導(dǎo)災(zāi)前預(yù)警災(zāi)后調(diào)配工作?；诹W(xué)傳感器采集到的鐵塔風(fēng)至響應(yīng)數(shù)據(jù)，響應(yīng)數(shù)據(jù)采集設(shè)備成本高、設(shè)計(jì)復(fù)雜、穩(wěn)定性較差，且研究方案與鐵塔型號(hào)、結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)相關(guān)性，難以大范圍推廣應(yīng)用。

輸電線路微氣象站是一種利用輸電鐵塔的氣象監(jiān)測(cè)技術(shù)，通過對(duì)風(fēng)速、降水量、溫度的采集實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電鐵塔位置距地10m高度氣象的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。目前，也有部分研究人員開始探究分析輸電線路微氣象站的數(shù)據(jù)，以此來為電力系統(tǒng)架空輸電線路規(guī)劃運(yùn)行、氣象建模、災(zāi)后分析提供決策支持。

如專利CN113408788A給出了一種微氣象監(jiān)測(cè)裝置高維構(gòu)建及補(bǔ)全方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)，方法包括以下步驟：獲取微氣象監(jiān)測(cè)裝置布點(diǎn)的地理經(jīng)緯度信息，分析微氣象的地域性及時(shí)序性特征；根據(jù)地理經(jīng)緯度信息對(duì)微氣象監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行基于經(jīng)緯度二維信息的聚類分析，將空間地理距離相近的微氣象監(jiān)測(cè)裝置劃分為同一類；獲取劃分為同一類的微氣象監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)監(jiān)測(cè)信息構(gòu)建三維缺失張量，根據(jù)三維缺失張量和低秩張量補(bǔ)全算法實(shí)現(xiàn)對(duì)微氣象監(jiān)測(cè)裝置的缺失值填補(bǔ)。該發(fā)明依據(jù)微氣象監(jiān)測(cè)信息的時(shí)空相關(guān)性，對(duì)信息錯(cuò)漏的微氣象監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行缺失值填補(bǔ)，可廣泛應(yīng)用于氣象災(zāi)害預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。

但是，現(xiàn)有技術(shù)尚未對(duì)微氣象數(shù)據(jù)如何處理，以精準(zhǔn)適配輸電鐵塔的高危氣象識(shí)別進(jìn)行研究。

因此，如何設(shè)計(jì)一種基于輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的高危氣象識(shí)別方法，關(guān)聯(lián)輸電線路微氣象站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與高危氣象，以實(shí)現(xiàn)在小尺度維度評(píng)估氣象事件對(duì)電力系統(tǒng)的影響是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。