CN105069558A - 一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，包括以下步骤：实时采集电网设备所在地域的气象、地质及水文信息；将监测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路或电网设备进行匹配并存储；对气象数据、电力设施数据和设施受损历史数据进行数据抽取；设置预警阈值，对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估并展示；对抽取到的数据进行数据整合，对整合后的数据进行设施受损的概率分析；将分析结果与预警阀值进行比较，如果发现有电力设施的分析结果超过阀值，发出预警指令；根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥。

Description

一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法

技术领域

本发明涉及一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法。

背景技术

近年来，雨雪冰冻、台风、强对流等极端天气频繁发生，给电网设施造成了严重的危害和损失。电网运行、生产和应急处置对实时气象信息、各类灾害的准确及时监测预警等气象技术支持的需求也越来越高，亟需提高电网防灾减灾综合监测预警能力。

在与电力相关突发事件中，气象灾害是造成电力设施故障主要推手之一。但同样的气象条件下，不同的电力设施受损的几率也是不一样的，因此针对不同的电力设施在气象条件下的区别对待，有助于突发事件的防范。

气象数据与电网资源数据分别存储在不同的内网系统，受各自安全规范和条例的限制，由于气象数据种类繁多，数据格式不统一，按照一般方式电力系统往往无法获取有效的气象数据信息，因此在将气象数据采集并存储至电网GIS气象数据库时，需要将气象数据按照电力标准规范解析，才能达到可以使用的目的。

气象数据解析是将不同采集周期、不同数据格式的气象数据，实时解析形成预设格式数据，并写入气象数据库和电网GIS数据库。其中，自动观测站、格点预报为XML格式的数据文件；气象预警为TXT格式数据文件；全省雷达栅格图、卫星云图等为二进制格式数据文件。

现有的电网气象灾害检测预警方法存在如下不足：

(1)电网运行信息、设备状态信息不能实时展示、监控、分析、预警、响应。特别是对众多信息的综合分析能力和科学处理技术有待提高，不能对电网存在的隐患进行准确有效的预测分析和预案制定。

(2)应急管理标准化、数字化程度不高。目前，应急管理中对于突发事件信息，没有统一的标准定义。突发事件的分类、等级、影响、内容描述用语等没有规范，导致各级应急部门上报突发事件时，缺乏明确的指导或模板，不能进行快速检索与应用，影响突发事件处置效率，不便于后期对突发事件进行分析、处理。

(3)未接入社会公共信息资源：如交通、气象、地质、水利、市政、舆情媒体等，未与政府应急部门、电监部门等实现信息交互。

(4)对于突发事件发生前的监控、分析和预警、响应、后期处置，缺少系统支撑，需要相应系统的开发。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，本方法以移动应用为基础，结合气象数据、电力设施数据、历史数据等方面内容，对应每个所管辖的电力设施进行预警分析。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，包括以下步骤：

(1)实时采集电网设备所在地域的气象、地质及水文信息；

(2)将监测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路或电网设备进行匹配并存储；

(3)对气象数据、电力设施数据和设施受损历史数据进行数据抽取；

(4)设置预警阈值，对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估并展示；

(5)对抽取到的数据进行数据整合，对整合后的数据进行设施受损的概率分析；

(6)将分析结果与预警阀值进行比较，如果发现有电力设施的分析结果超过阀值，发出预警指令；

(7)根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥。

所述步骤(1)中，气象数据包括：实时气象监测数据、逐12小时7天县级气象预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近气象数据、短期气象预报数据、中期气象预报数据、旬预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预报数据、森林火险等级预报数据、气象灾害预警数据、闪电定位数据、雷达数据、云图数据和台风预报数据。

所述步骤(1)中，在电网GIS平台中对预警区域的电力设备及气象监测站进行定位，并通过坐标转换将气象监测站的定位信息显示到电网GIS地图中，根据气象监测站的坐标信息，首先对监测站的坐标进行坐标校准，确保坐标的准确性；再通过坐标转换工具将80坐标转换成2000坐标，目的是定位到GIS地图里。转换坐标后将气象监测站定位到电网GIS地图中。

所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估的方法为：

森林火险预警：当达到森林火险预警级别时，发布未来一段时间内，特定区域的森林火险预警信号，按照赤橙黄蓝标明火险等级；

台风预警：通过实时监测台风位置、速度、移动方向信息，自动跟踪台风距离及影响范围，判断台风所在区域受影响的电网设备以及台风影响的程度；

雷电预警：实时监测电网设备所在区域的雷电范围、落雷强度及趋势，根据监测到的雷电信息，判断可能发生故障的电网设备，并快速定位故障点；

地质灾害预警：依据地质环境条件、前期降水量、未来降雨强度及地质营力，分级别计算并发布不同区域的地质灾害气象风险预警；

灾害性天气预警：依据灾害性气象可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，分别发布蓝色、黄色、橙色和红色不同级别的预警信号。

所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行展示的方法为：

实时监测的各类预警数据中，出现超过预警阈值的情况时，在系统首页相应的地理位置处以不同的图形形式展示出来。

所述步骤(7)中对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥包括：

根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，调取目标位置及其附近地理位置的应急人员、应急车辆以及应急物资的分布信息，根据到达目标位置所需的时间最短或者路径最短原则，合理调配应急资源。

本发明的有益效果为：

(1)本发明可以实时掌握变电站、输变线路、杆塔等重要电力设备的温度、风向、风速、湿度、降水、气压、能见度等气象监测信息，为电网提供直观的气象实时数据，同时提供未来7天逐12小时预报以及台风、雷电等灾害预警信息；

(2)以电网GIS平台为数据服务平台，关联电网输电、变电、配电等各种电力设施；通过一系列灾害预警评估、控制、应急体系，以及专业的信息报送标准流程实现对自然灾害和突发事件监测预警、发展态势及各类应急资源调拨的直观信息汇集、展示、部署和指挥。同时依托应急信息资源集成平台，对各类突发事件进行分析研判，合理调配人员、车辆、物资等应急资源，最大限度的减少灾害损失，减小社会影响；

(3)从单个设施的角度出发，为基层人员提供了一种针对不同的电力设施在气象条件下的可能受损的概率分析方法，有助于突发事件的防范，有助于电网线路的正常运行。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，包括以下步骤：

(1)实时采集电网设备所在地域的气象、地质及水文信息；

(2)将监测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路或电网设备进行匹配并存储；

(3)对气象数据、电力设施数据和设施受损历史数据进行数据抽取；

(4)设置预警阈值，对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估并展示；

(5)对抽取到的数据进行数据整合，对整合后的数据进行设施受损的概率分析；

(6)将分析结果与预警阀值进行比较，如果发现有电力设施的分析结果超过阀值，发出预警指令；

(7)根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥。

首先，多种气象要素实时监测与电网设施的关联模型，例如大风实时监测、雷电实时监测、单站雷达实时监测与电网设施关联模型。首次将实时监测数据与电网输、变、配设施结合，通过特殊转换，实时监测电网外部环境状态，极大提高了电网监测的广度与精度。以电网GIS平台为支撑，可以对全省各种输变配电力设施实现准确定位，建立基础电网地理信息图层。另一方面，将气象实时监测及预警数据接入GIS平台，建立气象图层。通过对气象监测点定位关联电力设备，可实现直观、方便、互动的信息查询及检索功能，向应急人员展示实施的数据。

采用J2EE多层架构，具有良好的可扩展性能、便于系统互联、具有很高的安全性，同时也易于维护管理。同时采用标准J2EE的多层体系和构件化设计，为平台系统的运行提供了可靠的底层基础，使得系统的开发更为快捷高效，系统的安全性、可伸展性、可移植性、可用性、易维护性得到强有力的保障。

具体实现方法如下：

步骤一：将气象局实时监测及预警的数据接入GIS平台：

目前已接入数据类型如下：

步骤二：对电力设备及监测站进行定位；

定位方式：在电网GIS平台中包含各种电力设备的地理坐标，根据气象监测站的坐标信息，首先对监测站的坐标进行坐标校准，确保坐标的准确性；再通过坐标转换工具将80坐标转换成2000坐标，目的是定位到GIS地图里。转换坐标后将气象监测站定位到电网GIS地图中。

步骤三：建立设备图层及气象图层；

设备图层直接由GIS电网平台导出至GIS地图中，将经过转换后的1600多个监测站坐标定位到GIS地图，建立单独的气象图层。

步骤四：将气象图层及设备图层进行匹配关联，实现气象信息的实时展示，以及电力设备气象灾害的预警分析与展示。

当查询电力设备周围气象信息时，选取5—20公里范围，查询范围内的监测站信息，根据距离分布情况及监测站气象要素情况，确定当前设备气象信息。

圆周范围动态关联；根据不同时间实际情况，可以自动调整关联范围，关联对象。如根据冬季冻雨易发时增大关联范围，综合分析大监站与区域站，详细了解电力设备周围气象情况。

气象实时监测数据与电网设施数据的融合，将气象监测数据与电网设施数据进行集成和共享。气象实时监测数据和电网设施数据之间建立关联，具体包括，将所述气象数据局信息与电网GIS数据深入集成，并可以以多种图表、柱状图、线形图等进行展示分析。并且可以展示出电网设备，将电网设备与气象数据在GIS地图上叠加展示，方便用户进行定位、分析、查看。

所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估的方法为：

森林火险预警：当达到森林火险预警级别时，发布未来一段时间内，特定区域的森林火险预警信号，按照赤橙黄蓝标明火险等级；

台风预警：通过实时监测台风位置、速度、移动方向信息，自动跟踪台风距离及影响范围，判断台风所在区域受影响的电网设备以及台风影响的程度；

雷电预警：实时监测电网设备所在区域的雷电范围、落雷强度及趋势，根据监测到的雷电信息，判断可能发生故障的电网设备，并快速定位故障点；

地质灾害预警：依据地质环境条件、前期降水量、未来降雨强度及地质营力，分级别计算并发布不同区域的地质灾害气象风险预警；

灾害性天气预警：依据灾害性气象可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，分别发布蓝色、黄色、橙色和红色不同级别的预警信号。

所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行展示的方法为：

实时监测的各类预警数据中，出现超过预警阈值的情况时，在系统首页相应的地理位置处以不同的图形形式展示出来。

所述步骤(7)中对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥包括：

根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，调取目标位置及其附近地理位置的应急人员、应急车辆以及应急物资的分布信息，根据到达目标位置所需的时间最短或者路径最短原则，合理调配应急资源。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (6)

1.一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)实时采集电网设备所在地域的气象、地质及水文信息；

(2)将监测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路或电网设备进行匹配并存储；

(3)对气象数据、电力设施数据和设施受损历史数据进行数据抽取；

(4)设置预警阈值，对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估并展示；

(5)对抽取到的数据进行数据整合，对整合后的数据进行设施受损的概率分析；

(6)将分析结果与预警阀值进行比较，如果发现有电力设施的分析结果超过阀值，发出预警指令；

(7)根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥。

2.如权利要求1所述的一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：所述步骤(1)中，气象数据包括：实时气象监测数据、逐12小时7天县级气象预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近气象数据、短期气象预报数据、中期气象预报数据、旬预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预报数据、森林火险等级预报数据、气象灾害预警数据、闪电定位数据、雷达数据、云图数据和台风预报数据。

3.如权利要求1所述的一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：所述步骤(1)中，在电网GIS平台中对预警区域的电力设备及气象监测站进行定位，并通过坐标转换将气象监测站的定位信息显示到电网GIS地图中，根据气象监测站的坐标信息，首先对监测站的坐标进行坐标校准，确保坐标的准确性；再通过坐标转换工具将80坐标转换成2000坐标，目的是定位到GIS地图里，转换坐标后将气象监测站定位到电网GIS地图中。

4.如权利要求1所述的一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估的方法为：

森林火险预警：当达到森林火险预警级别时，发布未来一段时间内，特定区域的森林火险预警信号，按照赤橙黄蓝标明火险等级；

台风预警：通过实时监测台风位置、速度、移动方向信息，自动跟踪台风距离及影响范围，判断台风所在区域受影响的电网设备以及台风影响的程度；

雷电预警：实时监测电网设备所在区域的雷电范围、落雷强度及趋势，根据监测到的雷电信息，判断可能发生故障的电网设备，并快速定位故障点；

地质灾害预警：依据地质环境条件、前期降水量、未来降雨强度及地质营力，分级别计算并发布不同区域的地质灾害气象风险预警；

灾害性天气预警：依据灾害性气象可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，分别发布蓝色、黄色、橙色和红色不同级别的预警信号。

5.如权利要求1所述的一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：所述步骤(4)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行展示的方法为：

实时监测的各类预警数据中，出现超过预警阈值的情况时，在系统首页相应的地理位置处以不同的图形形式展示出来。

6.如权利要求1所述的一种基于气象数据的电力设施受损情况的预警分析方法，其特征是：所述步骤(7)中对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥包括：

根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，调取目标位置及其附近地理位置的应急人员、应急车辆以及应急物资的分布信息，根据到达目标位置所需的时间最短或者路径最短原则，合理调配应急资源。