CN110174713A - 一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置 - Google Patents

一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置 Download PDF

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CN110174713A CN201910532208.0A CN201910532208A CN110174713A CN 110174713 A CN110174713 A CN 110174713A CN 201910532208 A CN201910532208 A CN 201910532208A CN 110174713 A CN110174713 A CN 110174713A
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Abstract

本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置，采用综合多指标叠套技术预测预警雷暴等强对流天气，有利于捕捉强对流天气的全部信息，避免漏报而产生的不利影响，将数值天气预报产品解释应用于电力杆塔、变电站、电力线路，增加了数值天气预报的实用性，提升了电网在雷暴天气情况下的预警能力，解决了现有的基于数值天气预报产品缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。

Description

一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置
技术领域
本发明涉及天气预警技术领域，尤其涉及一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置。本申请要求2018年12月13日提交的中国专利(专利申请号为201811525982.0)的权益，在此将上述申请的全部内容引用并入本文。
背景技术
随着我国社会和经济的发展，用电需求不断增大，电力设备和线路越来越多的暴露在大气当中，遭受雷击导致跳闸或设备损坏的可能性越来越大，特别是我国南方地区雷电活动频繁，电网设施及输电线路面临遭受雷击的压力更大。
雷击天气是大气中的放电现象，是强对流天气的一种，是强对流天气发展到一定阶段的产物，它既可以引起输电线路跳闸，又可以击毁电力设备，如何检测预测强对流天气、规避强对流天气的影响是电力部门必须研究和解决的问题。
通过二十多年的研究和推广应用，我国电网已逐步在各省建立了雷电定位系统。运行十多年来，雷电定位系统在电力系统安全生产、提高劳动生产率和科学管理水平上产生了较大的经济和社会效益，越来越多的部门运用雷电定位数据统计区域地闪密度和雷电流幅值概率分布，对输电线路耐雷性能进行评估，指导线路运行部门加强对雷电密集区段的运行维护，为各项防雷措施的制定提供了有力的保障。
数值天气预报(numerical weather prediction)是根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。当前，数值天气预报已成为气象预报业务中一种主要的预报方法。
在数值天气预报中，针对不同尺度天气分别采用全球尺度、中尺度数值天气预报模式，预测预警雷暴等强对流天气主要使用WRF、MM5模式等中尺度数值天气预报模式。
WRF(Weather Research Forecast)模式是由众多美国研究部门及大学的科学家共同参与，合作开发的新一代中尺度预报模式。WRF模式系统具有可移植、易维护、可扩充、高效率等诸多优点，使得新的科研成果运用于业务预报更为便捷，并使科技人员在大学、科研部门及业务部门之间的交流变得更为通畅。WRF模式有2个版本，一个是由NCAR为主研发的Advanced Research WRF(ARW)模式，一个是由NCEP为主研发的NonhydrostaticMesoscale Model(NMM)core of the Weather Research and Forecasting(WRF)system(WRF-NMM)模式。目前，Advanced Research WRF(ARW)模式已经得到了很大的发展。
目前，基于数值天气预报产品的解释应用监测预警电力塔杆、线路雷电等强对流天气影响，主要采用主观粗略分析判断方法，缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。对此，本发明提出了一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置来解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置，解决了现有的基于数值天气预报产品缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。
本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法，包括：
获取第一区域的区域数据，根据所述区域数据初始化ARW模式；
启动所述ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域；
根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，所述第三区域属于所述至少一个第二区域，且所述第三区域具备等于或大于预设数量的所述预设指标；
根据确定的所述第二区域和所述第三区域，利用拉格朗日插值法确定所述第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
利用空间插值法确定所述第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
可选地，所述启动所述ARW模式具体包括：
在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动所述ARW模式。
可选地，所述根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域具体包括：
获取所述第一区域中各位置点的不稳定判据；
根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，计算所述各位置点的稳定度指数以及能量指数；
根据得到的所述各位置点的稳定度指数及能量指数，依据所述各位置点的不稳定判据确定所述第一区域中的至少一个第二区域。
可选地，所述结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果具体包括：
根据所述第二预报产品、所述预设电力杆塔安全运行条件以及所述预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
根据所述第一预报产品、所述预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二预报预警结果。
可选地，所述确定第三区域后还包括：
根据所述观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
根据所述观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二实时预警结果。
本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警装置，包括：
获取单元，用于获取第一区域的区域数据，根据所述区域数据初始化ARW模式；
启动单元，用于启动所述ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
第一确定单元，用于根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域；
第二确定单元，用于根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，所述第三区域属于所述至少一个第二区域，且所述第三区域具备等于或大于预设数量的所述预设指标；
第一插值单元，用于根据确定的所述第二区域和所述第三区域，利用拉格朗日插值法确定所述第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
第二插值单元，用于利用空间插值法确定所述第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
第一预警单元，用于结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
可选地，所述启动单元还用于在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动所述ARW模式。
可选地，所述第一确定单元包括：
获取子单元，用于获取所述第一区域中各位置点的不稳定判据；
计算子单元，用于根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，计算所述各位置点的稳定度指数以及能量指数；
确定子单元，用于根据得到的所述各位置点的稳定度指数及能量指数，依据所述各位置点的不稳定判据确定所述第一区域中的至少一个第二区域。
可选地，所述第一预警单元包括：
第一预警子单元，用于根据所述第二预报产品、所述预设电力杆塔安全运行条件以及所述预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
第二预警子单元，用于根据所述第一预报产品、所述预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二预报预警结果。
可选地，还包括：
第二预警单元，用于根据所述观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
第三预警单元，用于根据所述观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二实时预警结果。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明通过启动ARW模式，获取第一区域的物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，再根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品确定第一区域内不稳定的至少一个第二区域，在所有的第二区域中，采用综合多指标叠套技术来确定不稳定的第二区域中的至少一个第三区域，第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标，代表第三区域为雷暴落区，而在确定了第二区域和第三区域后，通过拉格朗日插值法确定第一区域中位置固定的电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品，即为电力杆塔和变电站气象要素插值和释用，同时，利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品，即为电力线路气象要素插值和释用，最终结合第一预报产品和第二预报产品，动态结算辅助决策出电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果，解决了现有的基于数值天气预报产品缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警方法的另一个实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警装置的一个实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警装置的另一个实施例的结构示意图；
图5为本发明实施例中以3小时为周期的同化系统流程图；
图6为综合多指标叠套图；
图7为拉格朗日插值多项式插值图；
图8为重心拉格朗日插值法插值图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法及装置，解决了现有的基于数值天气预报产品缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法的一个实施例，包括：
101、获取第一区域的区域数据，根据区域数据初始化ARW模式；
102、启动ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
103、根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，至少一个第二区域属于第一区域；
104、根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，第三区域属于至少一个第二区域，且第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标；
105、根据确定的第二区域和第三区域，利用拉格朗日插值法确定第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
106、利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
107、结合第一预报产品以及第二预报产品，确定电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
本发明实施例通过启动ARW模式，获取第一区域的物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，再根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品确定第一区域内不稳定的至少一个第二区域，在所有的第二区域中，采用综合多指标叠套技术来确定不稳定的第二区域中的至少一个第三区域，第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标，代表第三区域为雷暴落区，而在确定了第二区域和第三区域后，通过拉格朗日插值法确定第一区域中位置固定的电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品，即为电力杆塔和变电站气象要素插值和释用，同时，利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品，即为电力线路气象要素插值和释用，最终结合第一预报产品和第二预报产品，动态结算辅助决策出电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果，解决了现有的基于数值天气预报产品缺少客观定量化的参数插值分析，针对性、客观性不强的技术问题。
以上是对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警方法的一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警方法的另一个实施例进行说明。
请参阅图2，本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警方法的另一个实施例，包括：
201、获取第一区域的区域数据，根据区域数据初始化ARW模式；
需要说明的是，首先需要获取待预警的第一区域的区域数据，并根据区域数据初始化ARW模式，本实施例中以广东电网为例，选取广州为预报区域中心(23N，113.5E)，水平范围设为15°N～32°N，102°E～125°E，水平分辨率分布为3km，覆盖我国南方部分区域，模式垂直方向取为51层，模式顶层为10hPa。
202、在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
需要说明的是，当启动ARW模式所需的观测资料被获取后，随时启动ARW模式，否则可以不进行数据同化，以GFS分析资料为背景场，进行模式运算，以保障业务的时效性，从而得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品。
物理量诊断分析产品主要包括：涡度、散度、K指数、位温、沙氏指数等多种物理量等分析场和预报场产品。
大气对流参数产品主要包括：对流层顶高度、对流层顶温度、对流层顶风场、对流有效位能、条件稳定度指数、对流稳定度指数、风切变等强对流指数、储能及大风指数、强风暴预报指数等。
为了使变分同化的结果更加理想，背景场误差采用动态方式变换，同化每3小时更新一次。如图5所示，具体做法是：以中期数值预报产品作为模式初猜场，在此基础之上由ADAS变分资料同化入各种资料，在最优意义下得到数值模式积分的初始条件。选用的时变边界条件，也由中期数值预报产品提供，采用1小时变换一次边界条件，以便能较好的再现天气系统的连续性。
203、获取第一区域中各位置点的不稳定判据；
需要说明的是，对第一区域的历史数据进行统计分析，获取预先确定的不同位置点、不同时段的不稳定判据。
204、根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，计算各位置点的稳定度指数以及能量指数；
需要说明的是，根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，计算各位置点的稳定度指数以及能量指数，进一步地，冬春季增加计算湿球位涡和动力抬升指数以判断对称不稳定。
205、根据得到的各位置点的稳定度指数及能量指数，依据各位置点的不稳定判据确定第一区域中的至少一个第二区域；
需要说明的是，集成得到的各位置点的稳定度指数及能量指数，依据各位置点的不稳定判据确定第一区域中的至少一个第二区域，即第一区域中的不稳定区域。
206、根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，第三区域属于至少一个第二区域，且第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标；
需要说明的是，强对流天气发生在对流活跃区域，对流发生的基本条件为条件不稳定层结、充分的水汽条件和一定的启动机制。其中，不稳定是对流是否存在及能否发展的决定性因素。对于区域预报，用模式探空分析来判定其稳定性，即确定的第二确定，并以环境条件来协助分析强对流天气环境。主要采用了综合多指标叠套技术进行预报。
稳定度种类很多，其表示方法也多样。一个指数通常只能从有个侧面反映对流天气条件，所以再度影响稳定不稳定区域是否能发生强天气，必须寻找多个因子，从不同侧面分析其对流发生的环境条件。
综合多指标叠套技术具体为：
若强天气发生的必要条件为X1，满足这一条件的为图6所示的X1区；另一必要条件为X2，满足这一条件的为图6所示X2区。这样，强天气发生区必然X1和X2共同满足的区域X1·X2内。强天气发生必须同时具备N个指标条件(X1，X2，…，XN)，则强天气发生区必在这些条件共同满足的区域X1·X2·…·XN内。若这些条件全面反应了强天气发生的基本条件并且指标选取较为适当，从理论上讲，X1·X2·…·XN能反映出强天气发生区。
预设指标具体为：
在业务预报试验中，基于kj三个分局强对流天气航空中期数值天气预报业务系统，根据不同地区强对流天气的特性，选择不同的物理因子，进行了雷暴落区预报试验，对所选指标进行了选取。在指标选取过程中，把与强对流天气事件最习惯的物理因子粗分为四类：稳定度类、水汽类、动力类和能量类。
稳定度因子：
选取K指数、SI(或LI)指数、稳定度指数四个因子。位势稳定度以500hPa和850hPa的假相当位温差或500hPa和700hPa平均假相当位温与850hPa和925hPa平均假相当位温之差来判定。指标条件(以华北为例)为：
K＞35；
LI＜0；
A＞0，其中，A＝(T850-T500)-(T850-Td850)-(T700-Td700)-(T500-Td500)；
此外，根据地域和天气性差异，稳定度因子及其阀值需要依据模式的预报特性并在长期试验的基础上进行变更和适当修正。
水汽因子：
选取低层温度露点差、低层水汽通量散度、地层平均相对湿度等。指标为：
T850-Td850＜2.0或(T850-Td850)+(T925-Td925)＜5.0；
且
rh850＞75。
动力因子：
选取中低层垂直速度、低层散度、中层涡度三个因子，指标为：
W700+W850＜0；
且
能量因子：
选取对流有效位能作为一因子，指标为：
CAPE＞200.0。
在采用以上指标进行叠套预报之前，为减少空报，首先采用以下条件对雷暴预报进行消空处理。满足如下条件之一进行消空。
(T850-Td850)+(T925-Td925)＞45.0；
LI>10.0；
θse500+θse700-θse850-θse925＞30.0；
消空后，对上述选取的N个指标逐个进行判定，符合强天气条件者，指标NP加1。对于某些重要的指标，其指标值满足一定的值时，强对流天气的发生的可能性很大(小)，故在叠套时，可以适当地增加(或减少)其权重。当其中一定数量的指标满足条件时预报可能有强对流天气产生，即可确定第三区域。
207、根据确定的第二区域和第三区域，利用拉格朗日插值法确定第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
需要说明的是，基于Cressman等插值方法得到电力线路杆塔和变电站等固定站点的预报结果。
(1)拉格朗日插值多项式
如图7所示，已知平面上四个点：拉格朗日多项式：L(x)(黑色)穿过所有点.而每个基本多项式：y0l0(x),y1l1(x),y2l2(x)以及各穿过对应的一点，并在其它的三个点的x值上取零。
对于给定的若n+1个点(x0,y0),(x1,y1),………(xn,yn)，对应于它们的次数不超过n的拉格朗日多项式L只有一个.如果计入次数更高的多项式，则有无穷个，因为所有与L相差λ(x-x0)(x-x1)……(x-xn)的多项式都满足条件。
对某个多项式函数，已知有给定的k+1个取值点：(x0,y0),……,(xk,yk),其中xi对应着自变量的位置，而yi对应着函数在这个位置的取值。
假设任意两个不同的xi都互不相同，那么应用拉格朗日插值公式所得到的拉格朗日插值多项式为：
其中每个lj(x)为拉格朗日基本多项式(或称插值基函数)，其表达式为：
拉格朗日基本多项式li(x)的特点是在xj上取值为1，在其它的点xi，i≠j上取值为0。
(2)重心拉格朗日插值法
重心拉格朗日插值法是拉格朗日插值法的一种改进.在拉格朗日插值法中，运用多项式
l(x)＝(x-x0)(x-x1)…(x-xk)；
拉格朗日插值法的数值稳定性：如图8所示，用于模拟一个十分平稳的函数时，插值多项式的取值可能会突然出现一个大的偏差(图中的14至15中间)。
208、利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
需要说明的是，电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品即为电力线路天气剖面图，空间插值是电力线路天气剖面图生成的关键技术。即：电力线路上的控制点之间线性生成若干中间点，每个中间点的各个高度层的气象要素值按照若干临近点的气象要素值反距离加权得到。临近点是按照有效距离半径(如50km)内的点选择。
假定插值点周围的有效临近点个数为num_cp，各个临近点距插值点的距离数组为dist[num_cp]，要素值数组为value[num_cp]，计算得到的加权数组为factor[num_cp]，最后得到的插值点要素值为pvalue。
反距离加权空间插值方法如下：
其中:
当num_cp＝0时，无法得到插值点的数值，测试设为一个特别标志的缺测值，如：1.0e30。
209、根据第二预报产品、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
需要说明的是，电力杆塔和变电站等单站预报产品动态解算辅助决策，利用第二预报产品，针对电力杆塔和变电站的预设安全运行条件，进行逐项比对，得到电力杆塔和变电站安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
(1)杆塔和变电站信息
对现有的电力杆塔和变电站信息进行标准化处理，存入数据库，在地理信息平台上进行展示。
(2)实时电力高影响天气信息
对第二预报产品进行客观分析和格点化处理，存入数据库。
(3)电力杆塔和变电站安全运行条件
以可配置的方式，制定电力杆塔和变电站预设安全运行条件。
(4)样式设计
针对电力杆塔和变电站，在第二预报产品数据库中实时查询相关电力线路的最新报告，针对电力杆塔和变电站的预设安全运行条件，进行逐项比对，得到杆塔和变电站安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
210、根据第一预报产品、预设电力线路安全运行条件，确定电力线路的第二预报预警结果；
电力线路预报产品动态解算辅助决策，利用第一预报产品，针对影响电力线路安全运行的高影响天气，进行逐项比对，得到电力线路安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
(1)电力线路信息
对现有的电力线路信息进行标准化处理，存入数据库，在地理信息平台上进行展示。
(2)实时电力高影响天气信息
对第二预报产品进行客观分析和格点化处理，存入数据库。
(3)线路安全运行条件
以可配置的方式，制定电力线路安全运行条件。
(4)样式设计
针对电力线路，在第一预报产品数据库中实时查询相关电力杆塔和变电站的最新报告，针对电力线路安全运行条件，进行逐项比对，得到电力线路安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
211、根据观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
需要说明的是，电力杆塔和变电站等单站实时动态解算辅助决策，针对电力杆塔和变电站，利用卫星林火监测产品，广东省的分钟级自动观测资料，闪电定位资料，台风观测资料，雷达拼图资料，针对电力杆塔和变电站安全运行条件，进行逐项比对，得到电力杆塔和变电站安全、不安全和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
(1)杆塔和变电站信息
对现有的电力杆塔和变电站信息进行标准化处理，存入数据库，在地理信息平台上进行展示。
(2)实时电力高影响天气信息
对卫星林火监测产品，广东省的分钟级自动观测资料，闪电定位资料，台风观测资料，雷达拼图资料，进行客观分析和格点化处理，存入数据库。
(3)杆塔和变电站安全运行条件
以可配置的方式，制定电力杆塔和变电站安全运行条件。
(4)样式设计
针对电力杆塔和变电站，在实时电力高影响天气信息数据库中实时查询相关电力杆塔和变电站的最新报告，针对电力杆塔和变电站安全运行条件，进行逐项比对，得到杆塔和变电站安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
212、根据观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定电力线路的第二实时预警结果；
需要说明的是，电力线路实时动态解算辅助决策，利用卫星林火监测产品，广东省的分钟级自动观测资料，闪电定位资料，台风观测资料和地方气象局多普勒天气雷达拼图原始资料，进行电力线路高影响天器识别和判断，得到电力线路安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
(1)电力线路信息
对现有的电力线路信息进行标准化处理，存入数据库，在地理信息平台上进行展示。
(2)实时电力高影响天气信息
对卫星林火监测产品，广东省的分钟级自动观测资料，闪电定位资料，台风观测资料，雷达拼图资料，进行客观分析和格点化处理，存入数据库。
(3)线路安全运行条件
以可配置的方式，制定电力线路安全运行条件。
(4)样式设计
针对电力线路，在实时电力高影响天气信息数据库中实时查询相关电力杆塔和变电站的最新报告，针对电力线路安全运行条件，进行逐项比对，得到电力线路安全运行、不安全运行和临界状态等三种状态，并以直观的形式表达出来。
以上是对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警方法的另一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警装置的一个实施例进行说明。
请参阅图3，本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警装置的一个实施例，包括：
获取单元301，用于获取第一区域的区域数据，根据区域数据初始化ARW模式；
启动单元302，用于启动ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
第一确定单元303，用于根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，至少一个第二区域属于第一区域；
第二确定单元304，用于根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，第三区域属于至少一个第二区域，且第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标；
第一插值单元305，用于根据确定的第二区域和第三区域，利用拉格朗日插值法确定第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
第二插值单元306，用于利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
第一预警单元307，用于结合第一预报产品以及第二预报产品，确定电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
以上是对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警装置的一个实施例进行的说明，以下将对本发明提供的一种电力线路强对流天气监测预警装置的另一个实施例进行说明。
请参阅图4，本发明提供了一种电力线路强对流天气监测预警装置的另一个实施例，包括：
获取单元401，用于获取第一区域的区域数据，根据区域数据初始化ARW模式；
启动单元402，用于在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
第一确定单元403，用于根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，至少一个第二区域属于第一区域；
第一确定单元403包括：
获取子单元4031，用于获取第一区域中各位置点的不稳定判据；
计算子单元4032，用于根据物理量诊断分析产品和大气对流参数产品，计算各位置点的稳定度指数以及能量指数；
确定子单元4033，用于根据得到的各位置点的稳定度指数及能量指数，依据各位置点的不稳定判据确定第一区域中的至少一个第二区域；
第二确定单元404，用于根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，第三区域属于至少一个第二区域，且第三区域具备等于或大于预设数量的预设指标；
第一插值单元405，用于根据确定的第二区域和第三区域，利用拉格朗日插值法确定第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
第二插值单元406，用于利用空间插值法确定第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
第一预警单元407，用于结合第一预报产品以及第二预报产品，确定电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果；
第一预警单元407包括：
第一预警子单元4071，用于根据第二预报产品、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
第二预警子单元4072，用于根据第一预报产品、预设电力线路安全运行条件，确定电力线路的第二预报预警结果；
第二预警单元408，用于根据观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
第三预警单元409，用于根据观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定电力线路的第二实时预警结果。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力线路强对流天气监测预警方法，其特征在于，包括：
获取第一区域的区域数据，根据所述区域数据初始化ARW模式；
启动所述ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域；
根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，所述第三区域属于所述至少一个第二区域，且所述第三区域具备等于或大于预设数量的所述预设指标；
根据确定的所述第二区域和所述第三区域，利用拉格朗日插值法确定所述第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
利用空间插值法确定所述第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
2.根据权利要求1所述的电力线路强对流天气监测预警方法，其特征在于，所述启动所述ARW模式具体包括：
在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动所述ARW模式。
3.根据权利要求1所述的电力线路强对流天气监测预警方法，其特征在于，所述根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域具体包括：
获取所述第一区域中各位置点的不稳定判据；
根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，计算所述各位置点的稳定度指数以及能量指数；
根据得到的所述各位置点的稳定度指数及能量指数，依据所述各位置点的不稳定判据确定所述第一区域中的至少一个第二区域。
4.根据权利要求1所述的电力线路强对流天气监测预警方法，其特征在于，所述结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果具体包括：
根据所述第二预报产品、所述预设电力杆塔安全运行条件以及所述预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
根据所述第一预报产品、所述预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二预报预警结果。
5.根据权利要求2所述的电力线路强对流天气监测预警方法，其特征在于，所述确定第三区域后还包括：
根据所述观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
根据所述观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二实时预警结果。
6.一种电力线路强对流天气监测预警装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取第一区域的区域数据，根据所述区域数据初始化ARW模式；
启动单元，用于启动所述ARW模式，得到物理量诊断分析产品和大气对流参数产品；
第一确定单元，用于根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，确定至少一个第二区域，所述至少一个第二区域属于所述第一区域；
第二确定单元，用于根据至少一个预设指标，通过综合多指标叠套技术，确定第三区域，所述第三区域属于所述至少一个第二区域，且所述第三区域具备等于或大于预设数量的所述预设指标；
第一插值单元，用于根据确定的所述第二区域和所述第三区域，利用拉格朗日插值法确定所述第一区域中电力杆塔和变电站的区域气象数值预报系统的第一预报产品；
第二插值单元，用于利用空间插值法确定所述第一区域中电力线路的区域气象数值预报系统的第二预报产品；
第一预警单元，用于结合所述第一预报产品以及所述第二预报产品，确定所述电力杆塔、变电站和电力线路的预警结果。
7.根据权利要求6所述的电力线路强对流天气监测预警装置，其特征在于，所述启动单元还用于在获取到观测资料后，进行数据同化，以GFS数据为背景场启动所述ARW模式。
8.根据权利要求6所述的电力线路强对流天气监测预警装置，其特征在于，所述第一确定单元包括：
获取子单元，用于获取所述第一区域中各位置点的不稳定判据；
计算子单元，用于根据所述物理量诊断分析产品和所述大气对流参数产品，计算所述各位置点的稳定度指数以及能量指数；
确定子单元，用于根据得到的所述各位置点的稳定度指数及能量指数，依据所述各位置点的不稳定判据确定所述第一区域中的至少一个第二区域。
9.根据权利要求6所述的电力线路强对流天气监测预警装置，其特征在于，所述第一预警单元包括：
第一预警子单元，用于根据所述第二预报产品、所述预设电力杆塔安全运行条件以及所述预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一预报预警结果；
第二预警子单元，用于根据所述第一预报产品、所述预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二预报预警结果。
10.根据权利要求7所述的电力线路强对流天气监测预警装置，其特征在于，还包括：
第二预警单元，用于根据所述观测数据、预设电力杆塔安全运行条件以及预设变电站安全运行条件，确定所述电力杆塔及变电站的第一实时预警结果；
第三预警单元，用于根据所述观测数据以及预设电力线路安全运行条件，确定所述电力线路的第二实时预警结果。
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