一种输电线覆冰概率预测方法技术

本发明专利技术提供了一种输电线覆冰概率预测方法，该方法依据输电线实际覆冰事故资料以及事故点邻近站的微气象站数据，建立了预测模型，预测模型中对影响输电线覆冰的降水、温度、相对湿度、风速这四个指标进行了量化，即给定了明确的赋值。这样，后期只需将前一日及当日的降水量总和r、当日平均温度t、当日平均相对湿度rh和当日平均风速u代入即可计算出输电线覆冰概率等级指数P，还可对覆冰概率等级进行划分。本发明专利技术根据电力部门提供的输电线覆冰事故资料，利用事故点附近的电力微气象站观测资料，分析输电线覆冰时的气象要素阈值，使得气象要素指标更接近于真实情况，为输电线的新建和维护、输电线覆冰概率预测提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线覆冰概率预测方法
本专利技术涉及一种应用气象技术，具体地说是一种输电线覆冰概率预测方法。
技术介绍
气象条件与电力有着紧密关系，气象灾害对电网安全影响日趋明显。统计发现，由2012—2014年全国330kV输电导线运行情况统计可知，影响河北地区电网安全运行的气象因素有冰害、风害、雷害，尤其是北部冰害的掉闸率位居全国第三。电线覆冰是产生冰害的根本原因，对河北电网运营安全危害极大。2015年5月10日河北康保和沽源出现冻雨，导致电网大面积电线结冰，造成输电线短路，甚至个别220kV输电线倒杆，无法正常送电，电力输送受阻。目前，相关部门已对输电线的覆冰情况进行了深入研究，通过建立模型，可以及时预测输电线的覆冰状况，还能预测覆冰厚度等。但这些研究多是基于各县市气象站的输电线积冰观测数据而完成，而实际上输电线大多在野外，输电线受外界复杂环境影响较大，各县市气象站所测数据难免存在一定的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种输电线覆冰概率预测方法，该方法能够及时、准确、可靠地对输电线的覆冰概率进行预测，为电力部门提供可靠依据。本专利技术是这样实现的：一种输电线覆冰概率预测方法，包括如下步骤：a、建立预测模型；所述预测模型如下：P＝R×T×RH×U其中，P为输电线覆冰概率等级指数，R代表降水的强度分指标，T代表温度分指标，RH代表相对湿度分指标，U代表平均风速分指标；降水的强度分指标R的公式如下：其中，r为覆冰前一日及当日的降水量总和；温度分指标T的公式如下：其中，t为当日平均温度；相对湿度分指标RH的公式如下：其中，rh为当日平均相对湿度；平均风速分指标U的公式如下：其中，u为当日平均风速，单位为m/s；b、按照步骤a中预测模型，根据覆冰前一日及当日的降水量总和r、当日平均温度t、当日平均相对湿度rh和当日平均风速u计算得出输电线覆冰概率等级指数P；P＝0表示输电线无覆冰风险，P＞0表示输电线存在覆冰风险。步骤b中，在计算得出输电线覆冰概率等级指数P后，依据如下方法对输电线覆冰概率等级进行划分：当P＝0时，输电线覆冰概率预测等级为一级，表示无覆冰风险；当0<P＜P15％时，输电线覆冰概率预测等级为二级，表示覆冰低风险；当P15％≤P＜P85％时，输电线覆冰概率预测等级为三级，表示覆冰中风险；当P≥P85％时，输电线覆冰概率预测等级为四级，表示覆冰高风险；其中，P15％和P85％是步骤a中在建立预测模型时采用百分位分类法而获得的，即：在建立预测模型时，将样本对应的输电线覆冰概率等级指数P从小到大进行排序，P15％即为所排序列中从小到大第15％个输电线覆冰概率等级指数或第15％向上取整后对应的输电线覆冰概率等级指数，P85％即为所排序列中从小到大第85％个输电线覆冰概率等级指数或第85％向上取整后对应的输电线覆冰概率等级指数。步骤a中建立预测模型时所选样本来源于输电线覆冰事故点附近的电力微气象站观测资料。本专利技术根据电力部门提供的输电线覆冰事故资料，利用事故点附近的电力微气象站观测资料，得到输电线覆冰的前一日和当日的气象要素阈值指标，依据各指标对输电线覆冰概率影响程度进行赋值，建立输电线覆冰概率预测模型。根据该预测模型即可对输电线覆冰概率进行预测，预测结果出来后，还可对其进行等级划分。等级划分是依据百分位分类法进行的，具体是：首先计算预测模型建立时样本的输电线覆冰概率，得到一组由小至大排列的输电线覆冰概率序列；再将输电线覆冰概率序列分为三部分，分别为覆冰低风险、覆冰中风险和覆冰高风险；覆冰低风险和覆冰中风险之间的分界点、覆冰中风险和覆冰高风险之间的分界点可通过百分位分类法而获得；判断预测结果落入输电线覆冰概率序列哪一范围内，即可得知输电线覆冰概率预测等级为哪一级。本专利技术在建立预测模型时基于电力微气象站的观测数据，由于电力微气象站的观测数据比常规气象站所测数据更加接近事故发生时的气象条件，因而本专利技术得到的指标阈值更接近实际情况，更具实用价值，这为输电线的新建和维护、输电线覆冰概率预测提供可靠依据。具体实施方式本专利技术所提供的输电线覆冰概率预测方法，包括如下步骤：a、建立预测模型；所述预测模型如下：P＝R×T×RH×U其中，P为输电线覆冰概率等级指数，R代表降水的强度分指标，T代表温度分指标，RH代表相对湿度分指标，U代表平均风速分指标。降水的强度分指标R的公式如下：其中，r为覆冰前一日及当日的降水量总和。温度分指标T的公式如下：其中，t为当日平均温度。相对湿度分指标RH的公式如下：其中，rh为当日平均相对湿度。平均风速分指标U的公式如下：其中，u为当日平均风速，单位为m/s。需要说明的是，在建立预测模型时，所依据的样本数据来源于输电线覆冰事故点附近的电力微气象站观测资料。本专利技术利用事故点附近的电力微气象站观测资料，分析输电线覆冰时的气象要素阈值，使得气象要素指标更接近于真实情况。在建立了预测模型后，可将样本代入预测模型中进行计算，得到一组由小至大排列的输电线覆冰概率序列；然后将输电线覆冰概率序列分为三部分，分别为覆冰低风险、覆冰中风险和覆冰高风险。覆冰低风险、覆冰中风险和覆冰高风险均为存在覆冰风险的情况，对应输电线覆冰概率等级指数P＞0。当P＝0时，即代表输电线无覆冰风险。覆冰低风险和覆冰中风险之间的分界点、覆冰中风险和覆冰高风险之间的分界点可通过百分位分类法而获得。b、按照步骤a中预测模型，根据覆冰前一日及当日的降水量总和r、当日平均温度t、当日平均相对湿度rh和当日平均风速u计算得出输电线覆冰概率等级指数P；P＝0表示输电线无覆冰风险，P＞0表示输电线存在覆冰风险。对于输电线存在覆冰风险的情况，还可以判断P落入输电线覆冰概率序列哪一范围(覆冰低风险、覆冰中风险和覆冰高风险三个区间)内，即可得知输电线覆冰概率预测等级为哪一级。具体是：依据如下方法对输电线覆冰概率预测等级进行划分：当P＝0时，对应输电线覆冰概率预测等级为一级，表示无覆冰风险；当0<P＜P15％时，对应输电线覆冰概率预测等级为二级，表示覆冰低风险；当P15％≤P＜P85％时，对应输电线覆冰概率预测等级为三级，表示覆冰中风险；当P≥P85％时，对应输电线覆冰概率预测等级为四级，表示覆冰高风险。这里，P15％是覆冰低风险和覆冰中风险之间的分界点，P85％是覆冰中风险和覆冰高风险之间的分界点，即：所有大于0小于P15％的预测结果被定义为覆冰低风险，所有大于等于P15％小于P85％的预测结果被定义为覆冰中风险，所有大于等于P85％的预测结果被定义为覆冰高风险。P15％和P85％是步骤a中在建立预测模型时采用百分位分类法而获得的，即：在建立预测模型时，将样本对应的输电线覆冰概率等级指数P从小到大进行排序，P15％即为所排序列中从小到大第15％个输电线覆冰概率等级指数或第15％向上取整后对应的输电线覆冰概率等级指数，P85％即为所排序列中从小到大第85％个输电线覆冰概率等级指数或第85％向上取整后对应的输电线覆冰概率等级指数。需要说明的是，原始样本数据不同，所得的覆冰低风险和覆冰中风险之间的分界点、覆冰中风险和覆冰高风险之间的分界点所对应的百分位可能会存在差异。所以本专利技术中的15％和85％作为两个分界点的百分位，其实是一个实际的例子，其并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线覆冰概率预测方法，其特征是，包括如下步骤：a、建立预测模型；所述预测模型如下：P＝R×T×RH×U其中，P为输电线覆冰概率等级指数，R代表降水的强度分指标，T代表温度分指标，RH代表相对湿度分指标，U代表平均风速分指标；降水的强度分指标R的公式如下：

【技术特征摘要】
1.一种输电线覆冰概率预测方法，其特征是，包括如下步骤：a、建立预测模型；所述预测模型如下：P＝R×T×RH×U其中，P为输电线覆冰概率等级指数，R代表降水的强度分指标，T代表温度分指标，RH代表相对湿度分指标，U代表平均风速分指标；降水的强度分指标R的公式如下：其中，r为覆冰前一日及当日的降水量总和；温度分指标T的公式如下：其中，t为当日平均温度；相对湿度分指标RH的公式如下：其中，rh为当日平均相对湿度；平均风速分指标U的公式如下：其中，u为当日平均风速，单位为m/s；b、按照步骤a中预测模型，根据覆冰前一日及当日的降水量总和r、当日平均温度t、当日平均相对湿度rh和当日平均风速u计算得出输电线覆冰概率等级指数P；P＝0表示输电线无覆冰风险，P＞0表示输电线存在覆冰风险。2.根据权利要求1所述的输电线覆冰概率预测方法，其特征是，步骤b中，在计算得出输电线覆冰概率等级指数P后，依据如下方法对输电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王馨，卢毅，刘亮，陈原，杨琳晗，张旭，武辉芹，范硕超，高岩峰，王书渊，龚延兴，张吉飞，王辉，苏斌，丁斌，李宁，邬小波，李炜，刘晓博，龚志峰，黄晓胤，周磊，曲晓黎，张彦恒，张金满，赵增保，张娣，王洁，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，河北省气象服务中心，
类型：发明
国别省市：北京,11