一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法和系统技术方案

本申请公开了一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法和系统，在考虑了植被类型参数、可燃物载量参数和气象参数之外，还将火点密度风险等级作为影响山火发生风险等级的因素，避免了山区输电走廊下方可燃物的分布存在不均匀性和不连续性带来的偏差，同时，通过叠加山火发生风险等级和在山火条件下的输电线路跳闸风险等级来获得监测委托区的输电线路山火跳闸风险分布图，提高了输电线路发生山火跳闸的风险预测准确度，解决了现有的输电线路山火跳闸风险预测方式预测准确度不够高，无法为电网提供可靠的山火防治指导的技术问题。为电网提供可靠的山火防治指导的技术问题。为电网提供可靠的山火防治指导的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法和系统


[0001]本申请涉及山火防治
，尤其涉及一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法和系统。

技术介绍

[0002]随着能源科技的进步，输电线路从短距离、小容量的模式开始向长距离、大容量的模式发展。输电线路走廊大多穿越地表植被覆盖率较高、地形条件恶劣的森林或山地，受人为因素和自然因素的影响，山火灾害频繁发生。在山火条件下，多条输电线路同时或相继跳闸，造成大范围停电事故严重危害电网的正常稳定运行。因此，研究输电线路山火跳闸风险评估方法，绘制输定线路山火跳闸风险分布图，用于指导调度人力物力对高风险区域开展针对性的防山火工作，有效降低输电线路因山火跳闸停运的风险，提供山火突发时电网的应对能力。
[0003]目前针对输电线路山火跳闸风险分布的方式是根据下垫面可燃物类型和历史火点发生信息建立的简单输电线路火险等级评判。但是，以上方法没有考虑可燃物含量和具体输电线路的运行参数对火灾的影响，以及发生火灾时，火焰对空气绝缘的影响程度。沿输电走廊的可燃物具有明显的不均匀和不连续分布的特点，仅考虑下垫面可燃物类型的模型难以精确评估具体线路的山火跳闸风险，不能准确地预测输电线路的山火跳闸风险，无法为电网提供可靠的山火防治指导。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法和系统，用于解决现有的输电线路山火跳闸风险预测方式预测准确度不够高，无法为电网提供可靠的山火防治指导的技术问题。
[0005]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，包括：
[0006]根据所述监测委托区的植被类型、可燃物载量和历史火点密度，确定所述监测委托区每个栅格的植被类型风险等级、可燃物载量风险等级和火点密度风险等级；
[0007]根据所述植被类型风险等级、所述可燃物载量风险等级和所述火点密度风险等级，计算所述监测委托区每个栅格的山火发生风险等级；
[0008]根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系；
[0009]根据所述输电线路与山火火焰的高度位置关系计算所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级；
[0010]对每个栅格的所述山火发生风险等级和所述跳闸风险等级进行平均取整，得到所述监测委托区的输电线路山火跳闸风险分布图。
[0011]可选地，所述根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系，之前还包括：
[0012]通过无人机搭载激光雷达扫描所述监测委托区的输电线路走廊，根据所述输电线路走廊的激光点云数据构建所述监测委托区的地表三维模型，输电线路走廊空间信息得到所述输电线路走廊空间信息。
[0013]可选地，所述根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系，包括：
[0014]将所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息进行关联，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数；
[0015]将所述输电线路的空间位置信息与所述火焰参数进行比较，得到输电线路的导线对地高度与火焰高度的关系。
[0016]可选地，所述根据所述输电线路与山火火焰的高度位置关系计算所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级，包括：
[0017]若所述火焰参数中，火焰高度大于或等于所述输电线路的导线对地高度，则根据第一放电风险系数公式计算导线对地放电风险系数和导线之间的放电风险系数，得到所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级，否则，根据第二放电风险系数公式计算导线对地放电风险系数和导线之间的放电风险系数，得到所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级。
[0018]可选地，所述第一放电风险系数公式为：
[0019][0020][0021]其中，U为线路的运行电压，H
air
为导线对树木的最小净空距离，D为导线之间的距离，E
f
为火焰中空气放电的平均场强，取32kV/m。
[0022]可选地，所述第二放电风险系数公式为：
[0023][0024]其中，U为线路的运行电压，H
air
为导线对树木的最小净空距离,D为导线之间的距离，H
flame
为发生火灾时的火焰高度，H
line
为导线的对地高度，E
f
为火焰中空气放电的平均场强，取32kV/m，E
thl
为高温烟气下导线放电的平均场强。
[0025]可选地，所述将所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息进行关联，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，包括：
[0026]将所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息进行关联，其中，所述气象参数信息包括年平均气温、年平均风速、年平均降水量和年平
均连续无雨日；
[0027]根据所述输电线路走廊的点云数据和所述最近气象站点的当日气象参数，计算所述监测委托区的森林植被有效载量、山火蔓延速度和发生山火时的火焰高度；
[0028]所述森林植被有效载量的计算公式为：
[0029]AF＝W((
‑
0.0004N2+0.0063N
‑
0.263)ln(P)+[0.380ln(N)+0.928])
[0030]式中，W为植被净载量，N为年平均连续无雨的天数，P为年平均降雨量；
[0031]所述山火蔓延速度的计算公式为：
[0032][0033]R
θ
＝(R
×
(0.04AF+0.002))
×
(1.054e
0.064θ
)
[0034]式中，R为基础山火蔓延速度，R
θ
为对基础山火蔓延速度进行修正后得到的山火蔓延速度，V
1.5
为1.5米高度处年平均空气风速，θ为坡度；
[0035]所述发生山火时的火焰高度的计算公式为：
[0036]H
flame
＝(0.096R
θ
+0.0086)
×
AF。
[0037]可选地，所述对每个栅格的所述山火发生风险等级和所述跳闸风险等级进行平均取整，得到所述监测委托区的输电线路山火跳闸风险分布图，包括：
[0038]对每个栅格的所述山火发生风险等级和所述跳闸风险系数进行平均向上取整，得到所述监测委托区的输电线路对应的每个栅格的山火跳闸风险等级；
[0039]将所述每个栅格的山火跳闸风险等级在地理信息软件中进行跳闸风险可视化，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，包括：根据所述监测委托区的植被类型、可燃物载量和历史火点密度，确定所述监测委托区每个栅格的植被类型风险等级、可燃物载量风险等级和火点密度风险等级；根据所述植被类型风险等级、所述可燃物载量风险等级和所述火点密度风险等级，计算所述监测委托区每个栅格的山火发生风险等级；根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系；根据所述输电线路与山火火焰的高度位置关系计算所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级；对每个栅格的所述山火发生风险等级和所述跳闸风险等级进行平均取整，得到所述监测委托区的输电线路山火跳闸风险分布图。2.根据权利要求1所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，所述根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系，之前还包括：通过无人机搭载激光雷达扫描所述监测委托区的输电线路走廊，根据所述输电线路走廊的激光点云数据构建所述监测委托区的地表三维模型，输电线路走廊空间信息得到所述输电线路走廊空间信息。3.根据权利要求2所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，所述根据所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数，得到输电线路与山火火焰的高度位置关系，包括：将所述监测委托区的输电线路走廊空间信息和最近气象站点发布的气象参数信息进行关联，计算所述输电线路下垫面发生山火时的火焰参数；将所述输电线路的空间位置信息与所述火焰参数进行比较，得到输电线路的导线对地高度与火焰高度的关系。4.根据权利要求3所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，所述根据所述输电线路与山火火焰的高度位置关系计算所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级，包括：若所述火焰参数中，火焰高度大于或等于所述输电线路的导线对地高度，则根据第一放电风险系数公式计算导线对地放电风险系数和导线之间的放电风险系数，得到所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级，否则，根据第二放电风险系数公式计算导线对地放电风险系数和导线之间的放电风险系数，得到所述输电线路发生山火时的跳闸风险等级。5.根据权利要求4所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，所述第一放电风险系数公式为：
其中，U为线路的运行电压，H
air
为导线对树木的最小净空距离，D为导线之间的距离，E
f
为火焰中空气放电的平均场强，取32kV/m。6.根据权利要求4所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制方法，其特征在于，所述第二放电风险系数公式为：其中，U为线路的运行电压，H
air
为导线对树木的最小净空距离,D为导线之间的距离，H
flame
为发生火灾时的火焰高度，H
line
为导线的对地高度，E
f
为火焰中空气放电的平均场强，取32kV/m，E
thl
为高温烟气下导线放电的平均场强。7.根据权利要求3所述的输电线路山火跳闸风险分布图绘制...

【专利技术属性】
技术研发人员：周恩泽，饶章权，樊灵孟，黄勇，田翔，魏瑞增，刘淑琴，龚博，郭圣，向谆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：