一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法和装置，先获取多普勒雷达短临风场和降水信息，然后基于风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警，台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定，能够能直观且充分地揭示输配电线路受灾以及电力设备损坏事故的规律，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警，减小了输配电线路的台风风涝损失；本发明专利技术有助于提高预报区域台风灾害发生前事故预判的准确性，提高输配电线路台风风涝灾害的预警水平，丰富电网台风灾害预警参考信息，为电网安全稳定运行提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法和装置
本专利技术属于电网防灾
，具体涉及一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法和装置。
技术介绍
随着全球气候变暖和海平面上升，异常天气和气候引发的多种自然灾害不断增多。其中，台风由于其发生频繁、强度大、路径预测难、影响范围广，致灾程度巨大，对受灾区域构成极大破坏。而电力系统是涉及发、输、变、配、用等多个环节的庞大复杂系统，其安全运行与气象环境密切相关，其中，输配电线路是易受台风强风冲击的主要对象。统计数据显示，登陆台风影响下的输配电线路事故频繁发生，在当前城镇化进程不断推进，电力负荷稳定需求的大前提下，研发针对风涝灾害的输配电网安全预警已刻不容缓。为了抗击台风侵袭，目前沿海各省市不同程度地开展了台风应急预警，通过公共气象服务获取台风路径、十级风圈以及强降雨预报等气象预测信息，但由于成本因素以及专业跨度等问题，各省市输配电网均不同程度地缺乏台风风涝灾害实时监测能力，且由于缺乏有效的强风和强降水监测手段以及精细的预警预报关键数据，导致台风风涝灾害应对能力以及事故应急响应能力存在一定瓶颈。虽然气象机构通过多年的发展升级，在台风预警和预测技术方面已初步具备了较为精确的台风路径预警能力，气象机构开展的台风路径预警技术并不能直观且充分地揭示输配电线路受灾以及电力设备损坏事故的规律，输配电线路的风涝灾害损失严重。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中缺少输配电线台风风涝灾害预警方法导致的输配电线路台风风涝灾害损失严重的不足，本专利技术提供一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法和装置，先获取多普勒雷达短临风场和降水信息，然后基于风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警，台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定，能够能直观且充分地揭示输配电线路受灾以及电力设备损坏事故的规律，对输配电线路台风风涝灾害进行预警，减小了输配电线路的台风风涝灾害损失。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，包括：获取多普勒雷达短临风场和降水信息；基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警；所述台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定。所述台风风涝灾害预报网格的设计包括：根据输配电线路拓扑结构和历史风涝故障分布确定台风短临预警最小预报单位；根据台风短临预警最小预报单位对台风风涝灾害预报区域进行网格划分，得到台风风涝灾害预报网格。所述特征参数包括致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数。所述致灾因子特征参数包括最大风速和小时降水量；所述孕灾环境特征参数包括地形特征和下垫面特征；所述承灾体特征参数包括杆\塔的编号、位置和型制以及输配电线路敷设方式和长度；所述防灾减灾能力特征参数包括平均修复电时间和应急抢修车辆数量；所述输配电线路灾损特征参数包括倒杆信息、断杆信息和断线信息；所述多普勒雷达的风场和降水信息包括最大风速和小时降水量。所述台风风险评估模型按以下过程建立：利用层次分析法对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数各自的权重进行辨识，确定特征参数与台风灾害风险的评估模型。所述特征参数还包括输配电线路灾损特征参数；所述基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警之前，还包括：基于输配电线路灾损特征参数，按下述过程对台风风险评估模型进行检验：按照历史故障分布中风涝灾害概率自高至低的顺序，筛选出预设比例的网格区域，以历史同期的风场和降水信息为台风风险评估模型的输入，进行风涝灾害短临预警，若预警得到的网格区域与预设比例的网格区域一致性达到预设阈值以上，检验通过，否则利用层次分析法重新对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数的权重进行辨识，并增加历史台风风涝灾害故障样本进行重新检验。另一方面，本专利技术还提供一种输配电线路台风风涝灾害短临预警装置，包括：获取模块，用于获取多普勒雷达短临风场和降水信息；预警模块，用于基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警；所述台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定。所述装置还包括网格设计模块，所述网格设计模块具体用于：根据输配电线路拓扑结构和历史风涝故障分布确定台风短临预警最小预报单位；根据台风短临预警最小预报单位对台风风涝灾害预报区域进行网格划分，得到台风风涝灾害预报网格。所述特征参数包括致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数。所述致灾因子特征参数包括最大风速和小时降水量；所述孕灾环境特征参数包括地形特征和下垫面特征；所述承灾体特征参数包括杆\塔的编号、位置和型制以及输配电线路敷设方式和长度；所述防灾减灾能力特征参数包括平均修复电时间和应急抢修车辆数量；所述输配电线路灾损特征参数包括倒杆信息、断杆信息和断线信息；所述多普勒雷达的风场和降水信息包括最大风速和小时降水量。所述装置还包括建模模块，所述建模模块按以下过程建立台风风险评估模型：利用层次分析法对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数各自的权重进行辨识，确定特征参数与台风灾害风险的评估模型。所述特征参数还包括输配电线路灾损特征参数；所装置还包括检验模块，所述检验模块具体用于：基于输配电线路灾损特征参数，按下述过程对台风风险评估模型进行检验：按照历史故障分布中风涝灾害概率自高至低的顺序，筛选出预设比例的网格区域，以历史同期的风场和降水信息为台风风险评估模型的输入，进行风涝灾害短临预警，若预警得到的网格区域与预设比例的网格区域一致性达到预设阈值以上，检验通过，否则利用层次分析法重新对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数的权重进行辨识，并增加历史台风风涝灾害故障样本进行重新检验。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：本专利技术提供的输配电线路风涝灾害预警方法中，先获取多普勒雷达短临风场和降水信息，然后基于风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警，台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定，能够能直观且充分地揭示输配电线路受灾以及电力设备损坏事故的规律，对输配电线路风涝灾害进行预警，减小了输配电线路的风涝灾害损失；本专利技术提供的输配电线路风涝灾害预警装置包括获取模块和预警模块，获取模块用于获取多普勒雷达短临风场和降水信息；预警模块用于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警，其中的台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定，本专利技术能够能直观且充分地揭示输配电线路受灾以及电力设备损坏事故的规律，对输配电线路风涝灾害进行预警，减小了输配电线路的风涝灾害损失；本专利技术提供的技术方案有助于提高预报区域台风灾害发生前事故预判的准确性，提高输配电线路风涝灾害的预警水平，丰富本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，包括：获取多普勒雷达短临风场和降水信息；基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警；所述台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定。

【技术特征摘要】
1.一种输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，包括：获取多普勒雷达短临风场和降水信息；基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警；所述台风风险评估模型通过提取预先设计的台风风涝灾害预报网格的特征参数确定。2.根据权利要求1所述的输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，所述台风风涝灾害预报网格的设计包括：根据输配电线路拓扑结构和历史风涝故障分布确定台风短临预警最小预报单位；根据台风短临预警最小预报单位对台风风涝灾害预报区域进行网格划分，得到台风风涝灾害预报网格。3.根据权利要求1所述的输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，所述特征参数包括致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数和防灾减灾能力特征参数。4.根据权利要求3所述的输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，所述致灾因子特征参数包括最大风速和小时降水量；所述孕灾环境特征参数包括地形特征和下垫面特征；所述承灾体特征参数包括杆\塔的编号、位置和型制以及输配电线路敷设方式和长度；所述防灾减灾能力特征参数包括平均修复电时间和应急抢修车辆数量；所述输配电线路灾损特征参数包括倒杆信息、断杆信息和断线信息；所述多普勒雷达的风场和降水信息包括最大风速和小时降水量。5.根据权利要求3所述的输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，所述台风风险评估模型按以下过程建立：利用层次分析法对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数各自的权重进行辨识，确定特征参数与台风灾害风险的评估模型。6.根据权利要求5所述的输配电线路台风风涝灾害短临预警方法，其特征在于，所述特征参数还包括输配电线路灾损特征参数；所述基于所述风场和降水信息和预先构建的台风风险评估模型，对输配电线路台风风涝灾害进行短临预警之前，还包括：基于输配电线路灾损特征参数，按下述过程对台风风险评估模型进行检验：按照历史故障分布中风涝灾害概率自高至低的顺序，筛选出预设比例的网格区域，以历史同期的风场和降水信息为台风风险评估模型的输入，进行风涝灾害短临预警，若预警得到的网格区域与预设比例的网格区域一致性达到预设阈值以上，检验通过，否则利用层次分析法重新对致灾因子特征参数、孕灾环境特征参数、承灾体特征参数、防灾减灾能力特征参数的权重进行辨识，并增加历史台风风涝灾害故障样本进行重新检验。7.一种输配...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫东，李登宣，陈彬，舒胜文，吴骥，丁煌，崔方，朱想，周海，程序，王知嘉，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32