CN103559649A - 一种电网灾害预警方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网灾害预警方法及系统，其中，所述方法包括：建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；将电网灾害预警标准进行存储；实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与电网灾害预警标准进行比对，得到被测电网的电网灾害预警信息；根据电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

Description

一种电网灾害预警方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统的气象灾害预警领域，尤指一种电网灾害预警方法及系统。

背景技术

自2008年我国电网遭受冰灾灾害起，国家电网公司就逐步重视气象预警对电网运行的影响。2010年，更是组织安排了若干省级电力公司试着与气象部门接触，对电网气象预警做出初步研究，同时，在2010年12月，与中国气象局签署了战略合作协议，正式将气象预警作为电网安全发展的重要考量因素。在这样的背景下，多省的电力公司，均不同程度的建设了气象信息预警系统，通过在电网重要线路附近增设气象监测站，结合全省的原有气象监测站的数据，对电网提供提前若干天的气象要素预报服务。但这仅提供气象要素的服务，对电网安全运行缺乏较为明确的指导意义，只能掌握可能发生遭遇雷雨、大风等常规灾害性天气破坏的预警情况，而不能针对具体的电力灾害，如舞动、冰灾、污秽等形成预警。

例如福建电网气象信息预警系统，该系统基本功能包括：数据采集、通信和处理、人机界面、运行监视和报警、维护管理、短信息报警查询、WEB功能等等。系统的信息源主要来自气象、水利部门及电力自动气象站、雷电定位系统，主要信息包括：天气现象、气温、气压、风速、风向、降水量、湿度等气象要素实测值、预报值及历史资料；该系统的预警方法存在以下的缺点：这仅提供气象要素的服务，对电网安全运行缺乏较为明确的指导意义，只能掌握可能发生遭遇雷雨、大风等常规灾害性天气破坏的预警情况，而不能针对具体的电力灾害，如舞动、冰灾、污秽等形成预警。

发明内容

本发明主要针对华北电网冀北地区区域内的地形、气象与工业分布特点，考虑我国其他地区的类似特征，研究完善电力灾害预警系统。其与以往电网灾害预警的主要区别在于更关注电力气象灾害，而不仅仅关注常规气象灾害。同时，将对电力灾害的预警和对常规灾害的预警集成到一起，形成一种综合预警系统。本系统除为综合性的系统外，还有预警数据的验证功能，通过实况气象站实时数据，进而验证预警数据的准度，判定后再发布预警信息，大幅提高准确度。

为达到上述目的，本发明提出了一种电网灾害预警方法，所述方法包括：建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；将所述电网灾害预警标准进行存储；实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与所述电网灾害预警标准进行比对，得到所述被测电网的电网灾害预警信息；根据所述电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

为达到上述目的，本发明提出了一种电网灾害预警系统，所述系统包括：预警标准建立单元，用于建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；预警标准存储单元，用于将所述电网灾害预警标准进行存储；预警信息生成单元，用于实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与所述电网灾害预警标准进行比对，得到所述被测电网的电网灾害预警信息；预警发布单元，用于根据所述电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

通过本发明的电网灾害预警方法及系统，详细分析了电网各种气象灾害的特点，充分考虑了气象状况和电网特有的地理因素，将气象监测、预警与电网的地理信息结合，使电网灾害预警更有科学性、针对性和可操作性。同时，通过本发明的电网灾害预警方法及系统中的预警查询功能查询灾害发生之前的气象情况，更为后期对灾害发生的原理及过程的分析、总结提供了详细、真实、可靠的数据，完善并形成了一种综合性较强的预警方法及系统。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明一实施例的电网灾害预警方法流程图。

图2为本发明一实施例的电网灾害预警系统的结构示意图。

图3所示为本发明另一实施例的电网灾害预警方法流程图。

具体实施方式

以下配合图式及本发明的较佳实施例，进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。

图1为本发明一实施例的电网灾害预警方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤S101，建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；

步骤S102，将电网灾害预警标准进行存储；

步骤S103，实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与电网灾害预警标准进行比对，得到被测电网的电网灾害预警信息；

步骤S104，根据电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

在本实施例中，该预警方法主要是对雷击、冰灾、覆冰、舞动、污闪及风致灾害等特殊的电力灾害进行预警，并且还可以包括冰雹、高温、低温、强降水、强风等常规灾害进行预警。

在本实施例中，常规气象包括：电网灾害发生的地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

在步骤S101中，通过对电网灾害进行历史资料分析，结合灾害发生之前的常规气象变化，建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电力灾害预警的相应标准，该电力灾害预警标准可以随着未来的灾害发生时的气象预报信息变化进行相应的调整拟合，使得预警更加准确。而对于常规灾害的预警标准则是遵循国家相应标准。以上标准均通过步骤S102存储于一存储器中。

在步骤S103中，气象预报信息是从气象局气象站或电网气象站实时获取被测电网所在地区的气象预报信息；其中，气象预报信息包括：被测电网所在地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

如果某一被测电网所在地区内安装有实况气象站，通过实况气象站的气象监测，将实况气象站获取的气象数据，与气象预报信息进行比较，可以验证气象部门提供的气象预报信息的准确性；如果气象数据与气象预报信息接近，则证实预报准确性较高，可以重点预警；如果气象数据与气象预报信息趋势相近，则证实预报有一定准确性，可根据实际发生时刻调整预警时间；如果预报数据与监测数据差别较大，则取消预警。

对于被测电网所在地区无实况气象站的，则无法提供验证环节，即直接发布预警数据。

在步骤S103中，具体的预警处理分析是根据定义的每类灾害可能发生的气象指标条件对实时气象预报信息进行分析，找出符合条件的气象测点位置，进行空间缓冲区分析生成预警区域，找出可能受影响的输电设备或变电站。

在步骤S104中，气象预报数据经过统计和条件过滤后，汇总生成各单位的预警信息，最后将这些预警信息发送至不同单位的工作人员，在此过程中，实况气象站也有可能对预警信息进行验证。

预警结果的发布可以通过短信、E-mail和Web发布三种形式。其中，本发明可以通过Flex构建基于GIS的电网灾害预警Web空间展示平台，实现电网灾害预警区域可视化展示与查询、辅助分析等功能。具体而言，预警结果的发布方式可以包括：在线动态预警发布、离线应急告警发布、重点区域监测告警发布；其中，

在线动态预警发布，是基于智能输电网分析管控系统，利用其对话提醒功能将气象告警信息共享给在线工作人员并着重阐述预警危险点的地理位置、灾害类型、表征数据及其他重要参数。通过在线动态预警体系可以使用户在查看电网灾害预警信息时，对预警危险点进行快速定位、分析查看及做出最合理的应急防御方案，进而防患于未然。

离线应急告警发布，是当告警级别达到危急情况时，于在线动态预警的前提下会进一步通过与服务端连接的通讯装置将电网灾害预警信息以GSM短信息的形式发送到相关工作人员的手机号码中，这样可以快速地将抢修队伍予以集结、物资备品予以备货，无论是在空间上还是在时间上都大大地加快了应急抢修速度，减少经济损失确保供电安全。

重点区域监测告警发布，是由用户划定重点监测区域：如运维人员负责地区、报警多发地段、线路段等。当工作人员登陆操作系统时，可以优先查看到重点监测区的在线实时运行情况，也可是设置其接受信息告警的灾害级别。

在本实施例中，电网灾害预警信息至少包括：预警区域的地理位置、预警时间、预报时长、灾害类型及预警等级；工作人员可以利用查询以上信息的历史或实时数据来筛选出所需的数据，并且可以通过二维GIS可视化平台展示，即可直观地展示全网气象健康状况给工作人员；当工作人员选择某一电网灾害预警危险点时，操作系统会弹出窗体将该预警危险点的详细信息展示。

在本实施例中，结合步骤S103及步骤S104所述，为了提高预报的准确度，预报可以分为短时预警和临近预警；短时预警可以再细分为未来三小时灾害预警、未来一天灾害预警、未来三天灾害预警；临近预警在是结合当前时间的气象信息对即将发生的电网灾害提供的预警。

图2为本发明一实施例的电网灾害预警系统的结构示意图。如图2所示，所述系统包括：

预警标准建立单元1，用于建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；

预警标准存储单元2，用于将电网灾害预警标准进行存储；

预警信息生成单元3，用于实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与电网灾害预警标准进行比对，得到被测电网的电网灾害预警信息；

预警发布单元4，用于根据电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

在本实施例中，电网灾害至少包括：雷击、冰灾、覆冰、舞动、污闪及风致灾害。

在本实施例中，常规气象包括：电网灾害发生的地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

在本实施例中，预警信息生成单元3实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：被测电网所在地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

在本实施例中，预警信息生成单元3实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：从气象局气象站或电网气象站实时获取被测电网所在地区的气象预报信息；其中，

如果某一被测电网所在地区内安装有实况气象站，将实况气象站获取的气象数据，与气象预报信息进行比较，验证气象预报信息的准确性。

在本实施例中，预警发布单元4进行电网灾害预警结果发布包括：在线动态预警发布、离线应急告警发布、重点区域监测告警发布；其中，在线动态预警发布，是利用对话提醒功能将电网灾害预警信息共享给在线工作人员；离线应急告警发布，是在在线动态预警的前提下，进一步通过通讯装置将电网灾害预警信息以短信的形式发送至工作人员；重点区域监测告警发布，是对灾害多发区域、用户划定重点监测区域进行重点监测。

在本实施例中，电网灾害预警信息至少包括：预警区域的地理位置、预警时间、预报时长、灾害类型及预警等级。

下述结合图3所示来说明本发明的预警方法，图3所示为本发明另一实施例的电网灾害预警方法流程图；如图3所示，

步骤S301及步骤S302，气象局气象站及电网气象站分别获取实时气象信息。

步骤S303，气象部门提供气象预报信息，气象预报信息可以是之前三天之内，但不仅限于此。

步骤S304，将气象信息及气象预报信息与电网灾害预警标准进行比对，提取有可能发生电网灾害的气象信息或者气象预报信息，发出预警信息。

步骤S305，将预警信息进行短时预报、临时预报。

步骤S306，如果设置有实况气象站，则可以对气象信息进行验证或者进行实况预警。

步骤S307，将电网灾害预警信息进行发布。

步骤S308及步骤S309，工作人员结合地理信息对电网灾害预警信息进行预防。

以下通过某地区发生的一次线路舞动灾害、一次风偏灾害和一次污闪灾害为例来说明本发明的预警方法及系统，此具体实施例并不限定为发明的保护范围。

1、2013年4月22日14时15分至15时23分，某地区线路发生导线舞动。在灾害发生前，预警系统有如下的工作开展：

首先，气象部门采集各类气象站的信息，并通过模式计算，提供的气象预报信息显示，2013年4月22日，此地区日平均气温将有15℃左右的下降，天气现象将由雨转为降雪天气。同时，气温跨零度，湿度极大，有较强风。气象部门将气象预报模式算法算得的六要素数据提前已经发到电网灾害预警系统中。

于4月21日，提前一天预警系统已通过后台的电网灾害预警标准，将本次舞动预警出来。但还不确认准确性，因此只发布警示信息。

于4月22日凌晨，当地实况气象站观测到连续若干小时的高湿及降水，同时温度下降趋势明显，连续有5m/s以上的平均风。表明舞动发生的概率很高。

于4月22日早10点，结合实况气象站的实时数据，电网灾害预警系统发布预警信息。

在本实施例中，导线舞动气象条件包括：

舞动日当天有降水（雨、雪），降水量大于0.1mm；

最高气温大于0℃，最低气温小于0℃；

平均相对湿度大于等于70%；

平均风速大于等于4.0m/s，最大风速大于等于5.8m/s。

通过电网灾害预警系统，将电网灾害预警信息共享给此地区在线工作人员并着重阐述预警危险点的“地理位置”、“灾害类型”、“表征数据”及其他重要参数。同时，将电网灾害预警信息以GSM短信息的形式发送到该区域相关工作人员的手机号码中，也给相关人员提供email预警，并在web上发布，Web页面展示；工作人员根据电网灾害预警信息提前进行了灾害的预防，并将灾害发生后带来损失降低到了最小。最后，通过电网灾害预警系统中的预警查询功能查询灾害发生之前的气象情况，以便后期的分析、总结。

2、2011年6月8日00时05分，某地区线路发生线路风偏放电灾害。在灾害发生前，预警系统有如下的工作开展：

首先，气象部门采集各类气象站的信息，并通过模式计算，提供的气象预报信息显示，2011年6月8日凌晨，此地区最大风速将达到15m/s左右、极大风速将达到23m/s左右。同时，2011年6月8日凌晨将出现大风、阵雨和雷暴天气。气象部门将气象预报模式算法算得的六要素数据提前已经发到电网灾害预警系统中。

于6月7日，提前一天预警系统已通过后台的电网灾害预警标准，将本次舞动预警出来。但还不确认准确性，因此只发布警示信息。

于6月7日21时，当地实况气象站观测到风速急剧增大，同时出现了阵雨和雷暴天气。表明线路风偏灾害发生的概率很高。

于6月7日22时，结合实况气象站的实时数据，电网灾害预警系统发布预警信息。

在本实施例中，线路风偏灾害的气象条件包括：

风偏灾害发生时大风、阵雨和雷暴天气；

最大风速大于等于15m/s，极大风速大于等于20m/s。

通过电网灾害预警系统，将电网灾害预警信息共享给此地区在线工作人员并着重阐述预警危险点的“地理位置”、“灾害类型”、“表征数据”及其他重要参数。同时，将电网灾害预警信息以GSM短信息的形式发送到该区域相关工作人员的手机号码中，也给相关人员提供email预警，并在web上发布，Web页面展示；工作人员根据电网灾害预警信息提前进行了灾害的预防，并将灾害发生后带来损失降低到了最小。最后，通过电网灾害预警系统中的预警查询功能查询灾害发生之前的气象情况，以便后期的分析、总结。

3、2013年1月12日16时，某地区线路发生污闪事故。在灾害发生前，预警系统有如下的工作开展：

首先，气象部门采集各类气象站的信息，并通过模式计算，提供的气象预报信息显示，2013年1月10日，此地区平均气温-4.7℃，相对湿度64%，将出现霜和结冰天气；1月11日，此地区平均气温-4.7℃，相对湿度66%，将出现霜和结冰天气。1月12日，此地区平均气温-0.2℃，相对湿度86%，将出现结冰、轻雾、雪和雨夹雪天气。2013年1月10日，附近地区平均气温-2.4℃，相对湿度52%，将出现结冰天气；1月11日，附近地区平均气温-3.1℃，相对湿度54%，将出现结冰天气；1月12日，附近地区平均气温0.9℃，相对湿度75%，将出现结冰、轻雾和雨夹雪天气。气象部门将气象预报模式算法算得的六要素数据提前已经发到电网灾害预警系统中。

于1月11日8时，提前一天预警系统已通过后台的电网灾害预警标准，将本次舞动预警出来。但还不确认准确性，因此只发布警示信息。

于1月12日10时，当地实况气象站观测到此地区线路附近地区相对湿度增大到80%以上，同时出现了结冰、轻雾和雨夹雪等天气。表明污闪灾害发生的概率很高。

于1月12日12时，结合实况气象站的实时数据和所在省电力系统污区分布图，电网灾害预警系统发布预警信息。

在本实施例中，污闪灾害的气象条件包括：

污闪日当天有结冰、雾、毛毛雨、小雪和雨夹雪等天气；

平均气温不大于5℃、不小于-8℃；

平均相对湿度大于等于70%；

持续时间3小时以上。

通过电网灾害预警系统，将电网灾害预警信息共享给此地区线路附近地区在线工作人员并着重阐述预警危险点的“地理位置”、“灾害类型”、“表征数据”及其他重要参数。同时，将电网灾害预警信息以GSM短信息的形式发送到该区域相关工作人员的手机号码中，也给相关人员提供email预警，并在web上发布，Web页面展示；工作人员根据电网灾害预警信息提前进行了灾害的预防，并将灾害发生后带来损失降低到了最小。最后，通过电网灾害预警系统中的预警查询功能查询灾害发生之前的气象情况，以便后期的分析、总结。

通过本发明的电网灾害预警方法及系统，详细分析了电网各种气象灾害的特点，充分考虑了气象状况和电网特有的地理因素，将气象监测、预警与电网的地理信息结合，使电网灾害预警更有科学性、针对性和可操作性。同时，通过本发明的电网灾害预警方法及系统中的预警查询功能查询灾害发生之前的气象情况，更为后期对灾害发生的原理及过程的分析、总结提供了详细、真实、可靠的数据，完善并形成了一种综合性较强的预警方法及系统。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种电网灾害预警方法，其特征在于，所述方法包括：

建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；

将所述电网灾害预警标准进行存储；

实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与所述电网灾害预警标准进行比对，得到所述被测电网的电网灾害预警信息；

根据所述电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

2.根据权利要求1所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述电网灾害至少包括：雷击、冰灾、覆冰、舞动、污闪及风致灾害。

3.根据权利要求1所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述常规气象包括：电网灾害发生的地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

4.根据权利要求1所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：所述被测电网所在地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

5.根据权利要求4所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：从气象局气象站或电网气象站实时获取被测电网所在地区的气象预报信息；其中，

如果某一所述被测电网所在地区内安装有实况气象站，将所述实况气象站获取的气象数据，与所述气象预报信息进行比较，验证所述气象预报信息的准确性。

6.根据权利要求1所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述根据所述电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布包括：在线动态预警发布、离线应急告警发布、重点区域监测告警发布；其中，

所述在线动态预警发布，是利用对话提醒功能将所述电网灾害预警信息共享给在线工作人员；

所述离线应急告警发布，是在所述在线动态预警的前提下，进一步通过通讯装置将所述电网灾害预警信息以短信的形式发送至工作人员；

所述重点区域监测告警发布，是对灾害多发区域、用户划定重点监测区域进行重点监测。

7.根据权利要求6所述的电网灾害预警方法，其特征在于，所述电网灾害预警信息至少包括：预警区域的地理位置、预警时间、预报时长、灾害类型及预警等级。

8.一种电网灾害预警系统，其特征在于，所述系统包括：

预警标准建立单元，用于建立电网灾害与常规气象的对应关系，得到电网灾害预警标准；

预警标准存储单元，用于将所述电网灾害预警标准进行存储；

预警信息生成单元，用于实时获取被测电网所在地区的气象预报信息，与所述电网灾害预警标准进行比对，得到所述被测电网的电网灾害预警信息；

预警发布单元，用于根据所述电网灾害预警信息，生成电网灾害预警结果并发布。

9.根据权利要求8所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述电网灾害至少包括：雷击、冰灾、覆冰、舞动、污闪及风致灾害。

10.根据权利要求8所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述常规气象包括：电网灾害发生的地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

11.根据权利要求8所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述预警信息生成单元实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：所述被测电网所在地区当天及之前三天以内的温度、湿度、气压、降雨、风力及风速数据。

12.根据权利要求11所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述预警信息生成单元实时获取被测电网所在地区的气象预报信息包括：从气象局气象站或电网气象站实时获取被测电网所在地区的气象预报信息；其中，

如果某一所述被测电网所在地区内安装有实况气象站，将所述实况气象站获取的气象数据，与所述气象预报信息进行比较，验证所述气象预报信息的准确性。

13.根据权利要求8所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述预警发布单元进行电网灾害预警结果发布包括：在线动态预警发布、离线应急告警发布、重点区域监测告警发布；其中，

所述在线动态预警发布，是利用对话提醒功能将所述电网灾害预警信息共享给在线工作人员；

所述离线应急告警发布，是在所述在线动态预警的前提下，进一步通过通讯装置将所述电网灾害预警信息以短信的形式发送至工作人员；

所述重点区域监测告警发布，是对灾害多发区域、用户划定重点监测区域进行重点监测。

14.根据权利要求13所述的电网灾害预警系统，其特征在于，所述电网灾害预警信息至少包括：预警区域的地理位置、预警时间、预报时长、灾害类型及预警等级。

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