CN112381327A - 输电通道大风灾害预报方法及系统 - Google Patents

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蔡泽林
简洲
怀晓伟
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State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Disaster Prevention and Mitigation Center of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明涉及电力系统技术领域，公开一种输电通道大风灾害预报方法及系统，为电网安全风险防护提供更精确的大风灾害预测数据支撑。本发明方法包括：获取输电通道第一尺度的地形数据；根据历史风速观测数据，找出所述第一尺度的重点区段，所述重点区域包括易发生大风灾害的风口、垭口；建立覆盖所述输电通道的第二尺度数据预报模式，预报得到所述第二尺度网格的风速和风向；所述第二尺度大于所述第一尺度；分析地形对风速变化的影响机制，建立风口、垭口区域大风小尺度预报模型，根据通道各杆塔位置所处的地形特征和所述大风小尺度预报模型，计算得到各重点区段的大风灾害。

Description

输电通道大风灾害预报方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种输电通道大风灾害预报方法及系统。
背景技术
近年来，夏季极端暴雨事件频发，极端暴雨往往还伴随着大风过程，大风易造成输电线路风偏跳闸，严重时甚至会发生金具损坏、倒塔断线等事故，对电网安全运行构成重要影响，尤其是密集输电通道包含有大量的高电压等级输电线路，一旦发生多条线路故障，将对大电网稳定造成严重威胁。
当前数值天气预报模式的预报尺度往往为3km左右，平均了地形对风速的影响作用，无法精细至密集输电通道的小尺度区域，且难以预报处小尺度区域的极端大风过程，而极端大风是密集通道需要重点防范的自然灾害。因此，大尺度的数值预报模式无法满足密集通道灾害防治工程要求。
发明内容
本发明目的在于公开一种输电通道大风灾害预报方法及系统，为电网安全风险防护提供更精确的大风灾害预测数据支撑。
为达上述目的，本发明公开一种输电通道大风灾害预报方法，包括：
步骤S1，获取输电通道第一尺度的地形数据；
步骤S2，根据历史风速观测数据，找出所述第一尺度的重点区段，所述重点区域包括易发生大风灾害的风口、垭口；
步骤S3，建立覆盖所述输电通道的第二尺度数据预报模式，预报得到所述第二尺度网格的风速和风向；所述第二尺度大于所述第一尺度；
步骤S4，分析地形对风速变化的影响机制，建立风口、垭口区域大风小尺度预报模型，计算公式如下：
V2＝V1×S1/S2
式中，V2为第一尺度风口、垭口区域的风速，V1为第二尺度模式输出的网格风速，S1为风口、垭口第一尺度入口处风场截面积，S2为风口、垭口处风场截面积S2；
步骤S5，根据通道各杆塔位置所处的地形特征和所述大风小尺度预报模型，计算得到各重点区段的大风灾害。
为达上述目的，本发明还公开一种输电通道大风灾害预报系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果：
针对大尺度数值预报模式平均了地形对风速的影响作用，无法精细至密集输电通道的小尺度区域，且难以预报处小尺度区域的极端大风过程的问题，本发明公开了一种面向重点区段的大风小尺度预报模型，可根据密集输电通道的小尺度地形特性，预报精细至密集输电通道的小尺度区域，从而为电网安全风险防护提供重要的大风灾害预测数据支撑。
下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的输电通道大风灾害预报方法流程示意图。
图2是本发明实施例的风口、垭口区域大风小尺度大风计算示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
本实施例公开一种输电通道大风灾害预报方法，如图1所示，包括：
步骤S1，获取输电通道第一尺度的地形数据。
优选的，该第一尺度为30米级。
步骤S2，根据历史风速观测数据，找出所述第一尺度的重点区段，所述重点区域包括易发生大风灾害的风口、垭口。
步骤S3，建立覆盖所述输电通道的第二尺度数据预报模式，预报得到所述第二尺度网格的风速和风向；所述第二尺度大于所述第一尺度。
步骤S4，分析地形对风速变化的影响机制，建立风口、垭口区域大风小尺度预报模型。该步骤中，参照图2，大风小尺度预报模型的计算公式如下：
V2＝V1×S1/S2
式中，V2为第一尺度风口、垭口区域的风速，V1为第二尺度模式输出的网格风速，S1为风口、垭口第一尺度入口处风场截面积，S2为风口、垭口处风场截面积S2。
步骤S5，根据通道各杆塔位置所处的地形特征和所述大风小尺度预报模型，计算得到各重点区段的大风灾害。
实施例2
与上述实施例相对应的，本实施例公开一种输电通道大风灾害预报系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
综上，本发明上述各实施例所分别公开的输电通道大风灾害预报方法及系统，具有以下有益效果：
针对大尺度数值预报模式平均了地形对风速的影响作用，无法精细至密集输电通道的小尺度区域，且难以预报处小尺度区域的极端大风过程的问题，本发明公开了一种面向重点区段的大风小尺度预报模型，可根据密集输电通道的小尺度地形特性，预报精细至密集输电通道的小尺度区域，从而为电网安全风险防护提供重要的大风灾害预测数据支撑。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种输电通道大风灾害预报方法，其特征在于，包括：
步骤S1，获取输电通道第一尺度的地形数据；
步骤S2，根据历史风速观测数据，找出所述第一尺度的重点区段，所述重点区域包括易发生大风灾害的风口、垭口；
步骤S3，建立覆盖所述输电通道的第二尺度数据预报模式，预报得到所述第二尺度网格的风速和风向；所述第二尺度大于所述第一尺度；
步骤S4，分析地形对风速变化的影响机制，建立风口、垭口区域大风小尺度预报模型，计算公式如下：
V2＝V1×S1/S2
式中，V2为第一尺度风口、垭口区域的风速，V1为第二尺度模式输出的网格风速，S1为风口、垭口第一尺度入口处风场截面积，S2为风口、垭口处风场截面积S2；
步骤S5，根据通道各杆塔位置所处的地形特征和所述大风小尺度预报模型，计算得到各重点区段的大风灾害。
2.根据权利要求1所述的输电通道大风灾害预报方法，其特征在于，所述第一尺度为30米级。
3.一种输电通道大风灾害预报系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1或2所述方法的步骤。
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