电网舞动区域预测预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电气工程技术领域，公开了一种电网舞动区域预测预警方法及系统，以提升舞动预报技术水平，保障电网运行安全。本发明专利技术公开的方法包括：获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压；获取所述预测区域与所述历史平均气压相邻的两个等压面上的预报风速，通过相关公式确定所述预测区域的修正风速；根据所述修正风速确定所述预测区域的舞动风速指数；根据所述舞动风速指数并结合其他的预警指数对所述预测区域的电网舞动预警等级进行评定。本发明专利技术根据各个预测区域的历史平均气压及其相邻等压面的预报风速进行预报风速的修正，可精确预报各预测区域的风速，进而提升了电网舞动预警等级的评定技术水平，可确保电网运行安全。

Method and system for predicting and predicting galloping of power grid

The invention relates to the technical field of electrical engineering, and discloses a method and a system for predicting and predicting the galloping area of a power grid, so as to improve the technical level of galloping prediction and ensure the safety of the power grid operation. The method comprises the following steps: acquiring the historical average pressure prediction region and forecast time period; forecast wind speed two isobaric surface to obtain the prediction region and the historical average pressure on adjacent, through the relevant formula to determine the predicted wind speed correction area; according to the correction speed determines the prediction of dancing the wind speed index area; according to the galloping wind speed index and combined with other early warning index of galloping warning level were assessed by the prediction of regional power grid. According to the historical average of each prediction correction area and its adjacent pressure isobaric surface wind speed prediction to forecast wind speed, can accurately forecast the forecast of regional wind speed, technical level of evaluation so as to improve the power grid galloping warning level, to ensure the safe operation of the power grid.

【技术实现步骤摘要】
电网舞动区域预测预警方法及系统
本专利技术涉及电气工程
，尤其涉及一种电网舞动区域预测预警方法及系统。
技术介绍
输电线路舞动是电网安全运行的一大威胁，轻则造成导线闪络跳闸，重则会造成电网杆塔金具损坏、断线甚至倒塔等严重危害，一旦因大面积舞动导致线路频繁跳闸甚至断线倒塔事故，会造成大面积的停电，影响电网安全稳定运行。因此，舞动防治已成为输电线路亟需解决的突出问题。目前舞动预警研究主要是基于现场舞动监测，通过监测到实时气象条件或者线路结构应力变化等数据，提供未来数分钟或者数小时的舞动预警信息，受现场测量难度大、测量范围小及预警时间短的限制，对现场实际防舞工作指导有限。迫切需要研究预报时间长的架空线路舞动区域预测预警方法，为提前部署输电线路防舞策略、采取应急处置措施争取宝贵的时间，提升舞动预报技术水平，保障电网运行安全。
技术实现思路
本专利技术目的在于公开一种电网舞动区域预测预警方法及系统，以提升舞动预报技术水平，保障电网运行安全。为实现上述目的，本专利技术公开了一种电网舞动区域预测预警方法，包括：获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压Phi；获取所述预测区域与所述历史平均气压Phi相邻的两个等压面P1i、P2i上的预报风速V1i、V2i，通过公式(1)确定所述预测区域的修正风速Vxi；其中所述公式(1)具体为：根据所述修正风速Vxi确定所述预测区域的舞动风速指数；根据所述舞动风速指数并结合其他的预警指数对所述预测区域的电网舞动预警等级进行评定。为实现上述目的，本专利技术还公开了一种电网舞动区域预测预警系统，包括：数据获取模块，用于获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压Phi，以及获取所述预测区域与所述历史平均气压Phi相邻的两个等压面P1i、P2i上的预报风速V1i、V2i；风速修正模块，用于通过公式(1)确定所述预测区域的修正风速Vxi；其中所述公式(1)具体为：预警模块，用于根据所述修正风速Vxi确定所述预测区域的舞动风速指数，以及根据所述舞动风速指数并结合其他的预警指数对所述预测区域的电网舞动预警等级进行评定。本专利技术具有以下有益效果：现有的气象部门对风速的预测往往限于大面积的风速等级预测，由于输电线路周围不同预测区域受海拔、地形、植被等影响，风速差异比较大，不同预测区域的预测风速也大多不同，而舞动受风力影响较大，现有的风速等级预测精度不适用于电网舞动预警等级的评定。而本专利技术根据各个预测区域的历史平均气压及其相邻等压面的预报风速进行预报风速的修正，可精确预报各预测区域的风速，进而提升了电网舞动预警等级的评定技术水平，可确保电网运行安全。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术实施例公开的电网舞动区域预警方法流程图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1本实施例公开一种电网舞动区域预警方法，如图1所示，包括：步骤S1、获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压。在该步骤中，可以将输电线路附近区域按经纬度为基准单位细分成0.25°×0.25°的网格状的多个预测区域。例如，针对冬季的电网覆冰舞动预警，所获取的历史平均气压可以是将过去5年每年冬季11月份至次年3月所统计得出的冬季历史平均气压Phi。步骤S2、获取该预测区域与该历史平均气压相邻的两个等压面上的预报风速，通过相关计算公式确定该预测区域的修正风速。本实施例中，修正风速的具体计算公式为：其中，Phi为预测区域历史平均气压，P1i、P2i为与历史平均气压相邻的气象层次，V1i、V2i分别为P1i、P2i等压面层次上的预报风速，Vxi为该网格内的修正风速，单位为m/s。该步骤中，所获取的预报数据可以是未来五天每个0.25°×0.25°网格区域内的各个等压面上的风速数值预报数据。步骤S3、根据该修正风速确定该预测区域的舞动风速指数。步骤S4、根据该舞动风速指数并结合其他的预警指数对该预测区域的电网舞动预警等级进行评定。可选的，该步骤中其他预警指数包括覆冰厚度指数和地形起伏度指数，所对应的电网舞动预警等级指数Di计算方式为：Di＝Vi*Ti*Qi；其中，Qi为该区域的起伏度指数，Vi为该区域的舞动风速指数，Ti为该区域的覆冰厚度指数。本实施例中，上述各指数的具体赋值如下：该覆冰厚度指数Ti为：其中，Thi为该区域预报覆冰厚度数据。地形起伏度指数Qi为：其中，Qqifu为该区域的起伏度数值，具体可基于预报区域的DEM(DigitalElevationModel，数字高程模型)，利用Arcgis计算每个网格内的起伏度Qqifu。舞动风速指数Vi的计算公式为：与上述各指数赋值情况相对应的电网舞动预警等级评定规则可为：规则A：若Di≥1，则预测该网格区域的电网舞动预警等级为I级；规则B：若0<Di<1，则预测该网格区域的电网舞动预警等级为II级；规则C：若Di＝0，则预测该网格区域的电网舞动预警等级为0级，即不会发生舞动。进一步的，本实施例在计算出输电线路各个预测区域的电网舞动预警等级之后，可利用arcgis软件，根据各个预测区域的舞动预测等级绘制等值面，进行平滑，得到电网舞动区域等级预测分布图。为便于本领域技术人员充分理解本实施例技术方案，结合下述两个具体预测区域A和B做进一步说明。一、对预测区域A的电网舞动预警等级进行评定包括下述步骤：A1、预测区域网格细分。将输电线路附近区域按经纬度为基准单位细分成0.25°×0.25°，得到预测网格A。A2、预测区域修正风速计算：A2.1、统计预报网格A内过去5年每年冬季11月份至次年3月的冬季历史平均气压Pha＝879.5hpa。A2.2、获取预报网格A的风速数值预报数据，包含各个等压面上的预报风速，其中850hpa等压面上的风速为Va(850)＝12m/s，925hpa等压面上的风速为Va(925)＝8m/s。A2.3、计算预报网格A距离该网格冬季历史平均气压最近的两个气压层次分别是Pa(850)、Pa(925)，则该预报网格A内的修正风速Vxa的计算方式为：计算该预报网格A内的修正风速Vxa＝10.43m/s，根据舞动风速指数的计算公式，得到预报网格A内的舞动风速指数Va＝2.14。A3、预测覆冰厚度数据计算：基于获取的气象数据，通过常用的覆冰预测预警系统计算，获取预报网格A内预报覆冰厚度数据Tha＝5mm，根据覆冰厚度指数公式，得到预报网格A内的覆冰厚度指数Ta＝1.88。A4、地形起伏度指数计算：基于预报区域的DEM数字高程数据，利用Arcgis计算预报网格A的起伏度Qqifu＝80m，根据起伏度指数计算公式，得到预报网格A的起伏度指数Qa＝1.2；A5、电网舞动等级计算。根据基于风速、覆冰、地形的电网舞动区域预测模型，计算舞动预警等级指数Da＝2.14*1.88*1.2＝4.83。A6、按照电网舞动预警等级确定规则，则Da＝4.83>2，预测网格A的电网舞动预警等级为I级。二、对预测区域B的电网舞动预警等级进行评定包括下述步骤：B1、预测区域网格细分。将输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，包括：获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压P

【技术特征摘要】
1.一种电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，包括：获取预测区域与预测时间同期的历史平均气压Phi；获取所述预测区域与所述历史平均气压Phi相邻的两个等压面P1i、P2i上的预报风速V1i、V2i，通过公式(1)确定所述预测区域的修正风速Vxi；其中所述公式(1)具体为：根据所述修正风速Vxi确定所述预测区域的舞动风速指数；根据所述舞动风速指数并结合其他的预警指数对所述预测区域的电网舞动预警等级进行评定。2.根据权利要求1所述的电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，所述其他预警指数包括覆冰厚度指数和地形起伏度指数，所对应的电网舞动预警等级指数Di计算方式为：Di＝Vi*Ti*Qi；其中，Qi为所述区域的起伏度指数，Vi为所述区域的舞动风速指数，Ti为所述区域的覆冰厚度指数。3.根据权利要求2所述的电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，所述覆冰厚度指数Ti为：其中，Thi为所述区域预报覆冰厚度数据。4.根据权利要求2所述的电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，所述地形起伏度指数Qi为：其中，Qqifu为所述区域的起伏度数值。5.根据权利要求1至4任一所述的电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，所述舞动风速指数Vi的计算公式为：6.根据权利要求1至4任一所述的电网舞动区域预测预警方法，其特征在于，还包括：在计算出输电线路各个预测区域的电网舞动预警等级之后，利用arcgis软件，根据各个预测区域的舞动预测等级绘制等值面，进行平滑，得到电网舞...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，杨莉，郭俊，徐勋建，李丽，冯涛，
申请(专利权)人：国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司防灾减灾中心，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43