一种电网输电线路区段的气象情况分析方法技术

本发明专利技术是一种电网输电线路区段的气象情况分析方法，其中一种电网输电线路区段的气象情况分析方法包括：步骤S1：搭建GIS平台，步骤S2：获得存储输电线路走廊信息的GIS系统，步骤S3：划定气象分析区域，步骤S4：气象分析区域网格化，步骤S5：输电线路区段划分，步骤S6：建立气象资源推算模型，通过网格推算和残差订正，得到订正后的气候资源分布图，步骤S7：输电线路走廊区段气象分析，该方法将电网输电线路上的气象因素和微气象因素置于同一个分析展示平台，解决了输电线路气象分析的准确性低和因大量安装微气象监测站点造成的经济成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电网输电线路区段的气象情况分析方法
本专利技术属于电力系统
，特别涉及一种电网输电线路区段的气象情况分析方法。
技术介绍
近年来，随着电网规模的不断扩大和延伸，冰冻、暴(雨)雪、台风等灾害性天气对电网安全运行的影响也越来越大。因此，了解本地区气象灾害的特征，分析对电力系统影响的工作势在必行。电力部门根据气象部门提供的雷电、暴雨、大雾、高温、干旱等14种灾害性天气信息，未雨绸缪，更加精确地科学调度，将防范关口前移。除了以上气象因素的影响外，微气象对电网的影响也不可忽视。微气象信息对电网安全运行具有重要作用。近年来，在输电线路设计及运行中，由于对微气象的认识不足，调查研究及掌握资料不够，在峡谷、山口、风水岭等特殊地形地段，由于较为频繁的发生大风、覆冰等恶劣的气候现象，导致部分35～220KV输电线路出现倒杆、断线等事故；500(330)KV超高压输电线路也在局部地形特殊地段发生了几起由于大风和覆冰引起的倒塌事故。相关部门已经越来越重视气象因素对电网的影响，并通过和气象部门合作，总结历史气象特征，接收当前气象预报，以预防由于气象原因造成的用电负荷变化和输电线路及设备的损环，一些基于气象的监测平台得到应用，并取得了良好的效果，但是这些设施和技术仍然存在如下不足：1)缺少统一分析展示平台：对于重要的输电线路走廊缺少统一的气象分析展示平台，现有的公网气象信息、内网微气象监测等各项技术相对独立，微气象监测作为电网监测的一个辅助系统，其系统往往独立使用，信息显示方式过于简单，使信息重要性不能显现，时效性差，预测分析不足，无法将公网气象、线路区段微气象实时的在GIS上以直观的形式展示出来，所以现有技术方法中缺少一个能够充分整合应用信息系统、计算机技术及通讯技术等高新技术统一的平台。2)气象信息准确性不高：传统的研究工作大都以点代面，即用气象站的资料来代替某一片区域(一般为行政县域)。这样的做法虽然能大致划分气候带，但不够精细。而为了实现大范围远距离的电力传输，输电线路走廊往往穿越各种复杂地形，特别是在高原或山地，较短水平距离区域内海拔高度有可能相差很大，如果不考虑气温随地形的变化，用某一点的气温描述区域内气候，会产生较大误差，很难客观反映输电线路所在小区域的气象情况，不利于输电线路气象灾害的预防和抢修。3)对微气象资料掌握不足：电力线路和设备具有危险点分散性大、距离长、难以监控维护等特点，气象台提供的对某个地区的定时定点监测预报信息并不能完全准确地反映特殊微地形下电网周边的真实气象环境，对微气象点也缺少历史气象数据的积累，给自然灾害预防及研究带来了一定的困难。由于对微地形、微气象的认识不够，对沿线风口、峡谷、分水岭等特殊地段气象资料掌握不足，由此而产生输电线路覆冰、舞动、风偏等，导致线路损坏而大面积停电时有发生，为电力系统及人民生活造成极大的直接与间接经济损失。尽管微气象监测装置的安装可提高对线路微气象的监测，但是大量安装又会造成成本太高的问题。综上所述，现有对电网输电线路的气象因素的监测分析存在缺少统一分析展示平台、气象信息获取的准确性不高和大量安装微气象监测站点成本高的问题
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有对电网输电线路的气象因素的监测分析存在缺少统一分析展示平台、气象信息获取的准确性不高和大量安装微气象监测站点成本高的问题，而提供了一种电网输电线路区段的气象情况分析方法。本专利技术一种电网输电线路区段的气象情况分析方法，包括以下步骤：步骤S1、搭建GIS平台：使用常规方法搭建GIS平台，并在GIS平台上加载来自公网气象站点和电网微气象监测站点的气象信息，获得GIS系统；步骤S2、获得存储输电线路走廊信息的GIS系统：在步骤S1获得的GIS系统上加载输电线路走廊信息，获得存储输电线路走廊信息的GIS系统；步骤S3、划定气象分析区域：以输电线路所穿越的气象站点覆盖的区域边界作为所述的输电线路气象区段分析的划定区域，获得气象分析区域；步骤S4、气象分析区域网格化：利用步骤S2获得的存储输电线路走廊信息的GIS系统将步骤S3得到的气象分析区域划分为(3～5)km×(3～5)km的网格，获得气象分析区域网格；步骤S5、输电线路区段划分：将气象分析区域中的杆塔及杆塔坐标，与输电线路的实际走向结合，在气象分析区域网格上得到模拟输电线路；提取气象分析区域网格与模拟输电线路的交点，将其与杆塔点结合，从而判定输电线路区段划分的节点，最后通过获得的节点将输电线路划分若干区段；步骤S6、建立气象资源推算模型，通过网格推算和残差订正，得到订正后的气候资源分布图：步骤S61、建立气象资源推算模型，推算非站点网格气象值：利用逐步回归的方法，根据气象分析区域内的气象站点所提供的历史气象数据，建立气象资源推算模型，气象资源推算模型的表达式如下：y＝a0+a1φ+a2λ+a3h+yg(1)；其中，所述的y为非气象站点气象分析区域网格的气象值；yg为微观地理因子对要素y影响的订正值，即气象台站地理残差；所述的φ为宏观地理因子纬度；所述的λ为宏观地理因子经度；所述的h为宏观地理因子海拔高度；所述的a0为回归系数；所述的a1为回归系数；所述的a2为回归系数；所述的a3为回归系数；步骤S62、根据微气象监测站点的实测值修订气象分析区域网格的气象值：根据微气象监测点所监测到的实测微气象值，在GIS系统的支持下，对步骤S61得到的气象资源推算模型进行网格推算和残差订正，得到气象分析区域订正后的气候资源分布图；步骤S7、输电线路走廊区段气象分析：依据步骤S6得到的订正后的气候资源分布图，把输电线路按照步骤S5所划分的区段进行气象分析，提取输电线路所对应的气象分析区域网格的气象值，即为该区段输电线路的气象数据。优选地，步骤S2中所述的输电线路走廊信息为杆塔站点、输电线路基本资料及输电线路运行状态信息和输电线路维护检修信息。优选地，步骤S4中所述的网格的规格为3km×3km。优选地，假设步骤S4中所述的气象分析区域网格的每一个小网格内的气象值均匀分布。优选地，步骤S5中所述的输电线路区段划分的具体步骤如下：步骤S51、获取模拟输电线路：通过步骤S2获得存储输电线路走廊信息的GIS系统查找并提取步骤S3获得的气象分析区域中的杆塔及杆塔坐标，并将杆塔坐标点作为步骤S4获得气象分析区域网格上的点，用直线连接相邻杆塔点，最后根据实际输电线路走向，在气象分析区域网格上获得模拟输电线路；步骤S52、获取输电线路划分为若干个区段：通过步骤S2获得存储输电线路走廊信息的GIS系统计算气象分析区域网格与模拟输电线路的交点，选取距离每个交点最小的一个杆塔点作为输电线路区段划分的节点，最后通过获得的节点将输电线路划分为若干个区段。优选地，步骤S62中所述对气象资源推算模型进行网格推算和残差订正为：利用GIS系统软件提供的插值方法，将气候资源残差yg内插到步骤S4得到的气象分析区域网格上，即获得了气候资源残差的yg栅格图，将其与步骤S61得到的网格推算模型所绘制的气候资源图进行叠加处理，得到订正后的气候资源分布图；其中，所述的气候资源残差yg的表达式如下：yg＝y-y*(2)；其中，式中y为微气象监测站点所在网格的实测微气象值，y*为微气象监测站点所在网格仅受宏观地理因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网输电线路区段的气象情况分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1、搭建GIS平台：使用常规方法搭建GIS平台，并在GIS平台上加载来自公网气象站点和电网微气象监测站点的气象信息，获得GIS系统；步骤S2、获得存储输电线路走廊信息的GIS系统：在步骤S1获得的GIS系统上加载输电线路走廊信息，获得存储输电线路走廊信息的GIS系统；步骤S3、划定气象分析区域：以输电线路所穿越的气象站点覆盖的区域边界作为所述的输电线路气象区段分析的划定区域，获得气象分析区域；步骤S4、气象分析区域网格化：利用步骤S2获得的存储输电线路走廊信息的GIS系统将步骤S3得到的气象分析区域划分为(3～5)km×(3～5)km的网格，获得气象分析区域网格；步骤S5、输电线路区段划分：将气象分析区域中的杆塔及杆塔坐标，与输电线路的实际走向结合，在气象分析区域网格上得到模拟输电线路；提取气象分析区域网格与模拟输电线路的交点，将其与杆塔点结合，从而判定输电线路区段划分的节点，最后通过获得的节点将输电线路划分若干区段；步骤S6、建立气象资源推算模型，通过网格推算和残差订正，得到订正后的气候资源分布图：步骤S61、建立气象资源推算模型，推算非站点网格气象值：利用逐步回归的方法，根据气象分析区域内的气象站点所提供的历史气象数据，建立气象资源推算模型，气象资源推算模型的表达式如下：y＝a0+a1φ+a2λ+a3h+yg  (1)；其中，所述的y为非气象站点气象分析区域网格的气象值；yg为微观地理因子对要素y影响的订正值，即气象台站地理残差；所述的φ为宏观地理因子纬度；所述的λ为宏观地理因子经度；所述的h为宏观地理因子海拔高度；所述的a0为回归系数；所述的a1为回归系数；所述的a2为回归系数；所述的a3为回归系数；步骤S62、根据微气象监测站点的实测值修订气象分析区域网格的气象值：根据微气象监测点所监测到的实测微气象值，在GIS系统的支持下，对步骤S61得到的气象资源推算模型进行网格推算和残差订正，得到气象分析区域订正后的气候资源分布图；步骤S7、输电线路走廊区段气象分析：依据步骤S6得到的订正后的气候资源分布图，把输电线路按照步骤S5所划分的区段进行气象分析，提取输电线路所对应的气象分析区域网格的气象值，即为该区段输电线路的气象数据。...

【技术特征摘要】
1.一种电网输电线路区段的气象情况分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S1、搭建GIS平台：在GIS平台上加载来自公网气象站点和电网微气象监测站点的气象信息，获得GIS系统；步骤S2、获得存储输电线路走廊信息的GIS系统：在步骤S1获得的GIS系统上加载输电线路走廊信息，获得存储输电线路走廊信息的GIS系统；步骤S3、划定气象分析区域：以输电线路所穿越的气象站点覆盖的区域边界作为所述的输电线路气象区段分析的划定区域，获得气象分析区域；步骤S4、气象分析区域网格化：利用步骤S2获得的存储输电线路走廊信息的GIS系统将步骤S3得到的气象分析区域划分为(3～5)km×(3～5)km的网格，获得气象分析区域网格；步骤S5、输电线路区段划分：将气象分析区域中的杆塔及杆塔坐标，与输电线路的实际走向结合，在气象分析区域网格上得到模拟输电线路；提取气象分析区域网格与模拟输电线路的交点，将其与杆塔点结合，从而判定输电线路区段划分的节点，最后通过获得的节点将输电线路划分若干区段；步骤S6、建立气象资源推算模型，通过网格推算和残差订正，得到订正后的气候资源分布图：步骤S61、建立气象资源推算模型，推算非站点网格气象值：利用逐步回归的方法，根据气象分析区域内的气象站点所提供的历史气象数据，建立气象资源推算模型，气象资源推算模型的表达式如下：y＝a0+a1φ+a2λ+a3h+yg(1)；其中，所述的y为非气象站点气象分析区域网格的气象值；yg为微观地理因子对要素y影响的订正值，即气象台站地理残差；所述的φ为宏观地理因子纬度；所述的λ为宏观地理因子经度；所述的h为宏观地理因子海拔高度；所述的a0为回归系数；所述的a1为回归系数；所述的a2为回归系数；所述的a3为回归系数；步骤S62、根据微气象监测站点的实测值修订气象分析区域网格的气象值：根据微气象监测点所监测到的实测微气象值，在GIS系统的支持下，对步骤S61得到的气象资源推算模型进行网格推算和残差订正，得到气象分析区域订正后的气候资源分布图；步骤S7、输电线路走廊区段气象分析：依据步骤S6得到的订正后的气候资源分布图，把输电线路按照步骤S5所划分的区段进行气象分析，提取输电线路所对应的气象分析区域网格的气象...

【专利技术属性】
技术研发人员：马维青，张慧明，杨军，李华星，韩敏，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山西省电力公司阳泉供电公司，
类型：发明
国别省市：北京;11