CN113447998A - 一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于输电线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置，包括以下步骤：选取容易发生故障的输电线路和杆塔；通过雷达对指定区域进行扫描获取输电线路和杆塔的雷达回波图；对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L；通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。
Description
技术领域
本发明属于输电线路监测技术领域，具体涉及一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置。
背景技术
在实际运行中，输电线路的平稳安全具有十分重要的意义，而对输电线路的威胁最大一因素就是恶劣气象，因此输电线路恶劣气象监测及其预警对电网运维至关重要。
目前，输电线路气象监测技术主要分为分布式监测和广域监测；分布式监测以输电线路杆塔部署小型微气象传感器为主，主要为局部、微地形气象监测，机动性不足，且监测覆盖面小、预警能力不足。广域监测主要以卫星监测为主，卫星云图覆盖范围大，但是针对性较差，难以实现对小尺度范围的探测，精确性有待提高。由于不同恶劣气象环境下需要关注的输电线路不同，因此，缺乏针对输电线路恶劣气象的机动性监测装置。
发明内容
本发明克服了现有技术存在的不足，提供了一种输电线路恶劣气象监测预警方法及监测预警装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：研发一种移动式输电线路恶劣气象监测雷达，雷达采用双偏振X波段雷达，能实现100km范围内气象识别，可对输电通道所关注的小尺度范围、低空气象情况进行准确预报。通过车载移动式设计，将雷达实时移动至需要关注的重点输电线路，便于针对性监测预警。同时，以需要关注的输电线路为核心，在雷达回波图中嵌入输电线路地理信息坐标，可实时推算出恶劣气象至输电线路距离和速度，从而形成精确预警能力。
一种输电线路恶劣气象监测预警方法，包括以下步骤：
S1:初步判断未来24小时内恶劣天气涉及地区，选取容易发生故障的输电线路和杆塔，即为指定区域；
S2:通过雷达对指定区域进行扫描获取输电线路和杆塔的雷达回波图；
S3:对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；
S4:通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L；
S5:通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。
根据S2中，所述雷达回波图，判断恶劣气象类型：若回波强度集中在零度层亮带，最弱回波值在20dBZ～25dBZ之间，最强回波值在30dBZ～35dBZ之间，且径向速度小，则存在雨雪天气；
进而分析速度谱宽，若速度谱宽值较大，说明为降雨天气，则易发生污闪故障；
若速度谱宽值较小且差分反射率因子在0dBZ附近时，则易发生冰闪故障。
根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值达到40dBZ、回波顶高达9km以上、垂直累计液态含水量达到25kg/m2时，则易发生雷击跳闸故障。
根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值在0dBZ～20dBZ之间、低层850 hPa速度场有强辐合中心、700hPa附近存在强上升中心时，则易发生风偏跳闸故障。
所述雷达本体采用双偏振X波段雷达，可对输电通道所关注的小尺度范围、低空气象情况进行准确预报。
所述监测预警装置包括雷达本体、升降平台、调平机构、避雷杆、发电机和车载底盘，所述升降平台设置于车载底盘上，所述发电机可控制升降平台的运行，所述升降平台的上端设置有调平机构，所述调平机构用于使雷达本体保持水平状态，可通过移动车载底盘将雷达本体运输至指定区域。
所述车载底盘上设置有组立避雷杆，所述组立避雷干高于雷达本体顶部，用于保障设备和人身安全。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、本发明通过监测预警方法，实现对输电线路遇恶劣气象时的精确监测，可满足不同时节电网保电关注线路不同的差异化需求的同时，也能对不同恶劣气象所引起线路故障的不同，提出针对性监测。
2、本发明采用分层显示原理，可直观方便的显示雷电信息，方便电网运维人员的使用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明降雨天气预报状态1的示意图；
图3为本发明降雨天气预报状态2的示意图；
图4为本发明降雨天气预报状态3的示意图；
图5为本发明降雨天气预报状态4的示意图；
图6为本发明覆冰天气预报状态1的示意图；
图7为本发明覆冰天气预报状态2的示意图；
图8为本发明雷电天气预报状态1的示意图；
图9为本发明雷电天气预报状态2的示意图。
图中：1为车载底盘、2为升降平台、3为调平装置、4为雷达、5为避雷杆、6为发电机。
具体实施方式
如图所示，一种输电线路恶劣气象监测预警方法，包括以下步骤：
利用现有的天气预报，初步判断未来24小时恶劣气象涉及地区，根据不同气象条件选取容易发生故障的输电线路和杆塔。
将汽车驶于易发生故障的输电线路和杆塔的下方；启动发电机6将升降平台2升高600mm-800mm，同时通过调节调平装置3使雷达4保持水平状态。
启动雷达4，开始扫描获取以上述输电线路和杆塔为中心的100KM范围内的雷达回波图。
根据所述雷达回波图，判断恶劣气象类型：若回波强度集中在零度层亮带，最弱回波值在20dBZ～25dBZ之间，最强回波值在30dBZ～35dBZ之间，且径向速度小，则存在雨雪天气；
进而分析速度谱宽，若速度谱宽值较大，说明为降雨天气，则易发生污闪故障；
若速度谱宽值较小且差分反射率因子在0dBZ附近时，则易发生冰闪故障。
根据所述雷达回波图，若回波强度值达到40dBZ、回波顶高达9km以上、垂直累计液态含水量达到25kg/m2时，则易发生雷击跳闸故障。
根据所述雷达回波图，若回波强度值在0dBZ～20dBZ之间、低层850 hPa速度场有强辐合中心、700hPa附近存在强上升中心时，则易发生风偏跳闸故障。
对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L。
根据雷达回波图中的径向速度R，可获得恶劣气象移动方向和移动速度。
通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。
将上述确定的恶劣气象和剩余时间T作为监测预警指标输出至监测后台，提示电网运维人员多少时间后将发生什么恶劣气象，采取针对性预防措施。
上述实施方式仅示例性说明本发明的原理及其效果，而非用于限制本发明。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。因此，凡举所述技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种输电线路恶劣气象监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:初步判断未来24小时内恶劣天气涉及地区，选取容易发生故障的输电线路和杆塔，即为指定区域；
S2:通过雷达对指定区域进行扫描获取所述输电线路和杆塔为中心的100KM范围内的雷达回波图；
S3:对雷达回波图进行数据处理，采用分层显示原理，将地理信息设置于最底层、输电线路和杆塔信息设置于中层，回波信息设置于最上层；
S4:通过识别，雷达回波位置和输电线路坐标之间的最短距离，获得两者的直线距离L；
S5:通过雷达回波图中径向速度R的正负值判别恶劣气象与输电线路和杆塔的距离，若恶劣天气离近输电线路和杆塔时，通过直接距离L和径向速度R，得到恶劣天气距离被监测输电线路和杆塔的剩余时间T，即：T=L/R。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路恶劣气象监测预警方法，其特征在于，根据S2中，所述雷达回波图，判断恶劣气象类型：若回波强度集中在零度层亮带，最弱回波值在20dBZ～25dBZ之间，最强回波值在30dBZ～35dBZ之间，且径向速度小，则存在雨雪天气；
进而分析速度谱宽，若速度谱宽值较大，说明为降雨天气，则易发生污闪故障；
若速度谱宽值较小且差分反射率因子在0dBZ附近时，则易发生冰闪故障。
3.根据权利要求1所述的一种输电线路恶劣气象监测预警方法，其特征在于，根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值达到40dBZ、回波顶高达9km以上、垂直累计液态含水量达到25kg/m2时，则易发生雷击跳闸故障。
4.根据权利要求1所述的一种输电线路恶劣气象监测预警方法，其特征在于，根据S2中，所述雷达回波图，若回波强度值在0dBZ～20dBZ之间、低层850 hPa速度场有强辐合中心、700hPa附近存在强上升中心时，则易发生风偏跳闸故障。
5.根据权利要求1至4任意权利要求所述的一种输电线路恶劣气象监测预警方法，其特征在于，所述雷达本体采用双偏振X波段雷达，可对输电通道所关注的小尺度范围、低空气象情况进行准确预报。
6.一种输电线路恶劣气象监测预警装置，其特征在于，所述监测预警装置包括雷达本体、升降平台、调平机构、避雷杆、发电机和车载底盘，所述升降平台设置于车载底盘上，所述发电机可控制升降平台的运行，所述升降平台的上端设置有调平机构，所述调平机构用于使雷达本体保持水平状态，可通过移动车载底盘将雷达本体运输至指定区域。
7.根据权利要求6所述的一种输电线路恶劣气象监测预警装置 ，其特征在于，所述车载底盘上设置有组立避雷杆，所述组立避雷干高于雷达本体顶部，用于保障设备和人身安全。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103207340A (zh) * | 2013-05-02 | 2013-07-17 | 深圳供电局有限公司 | 一种输电线路雷电绕击跳闸在线预警方法 |
| CN106157177A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种基于小型雷达的输电线路降雪广域监测预警方法 |
| CN107942094A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-20 | 重庆交通大学 | 基于移动车载平台的测风综合测控站 |
| CN108052734A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于气象参数对雷电流幅值进行预测的方法及系统 |
| CN108263280A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-07-10 | 浙江鼎奕科技发展有限公司 | 一种前方物体碰撞预警系统 |
| CN110501760A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-26 | 中国气象局广州热带海洋气象研究所（广东省气象科学研究所） | 一种基于气象雷达的冰雹识别及临近预报方法 |
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2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103207340A (zh) * | 2013-05-02 | 2013-07-17 | 深圳供电局有限公司 | 一种输电线路雷电绕击跳闸在线预警方法 |
| CN106157177A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-11-23 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 一种基于小型雷达的输电线路降雪广域监测预警方法 |
| CN107942094A (zh) * | 2017-12-04 | 2018-04-20 | 重庆交通大学 | 基于移动车载平台的测风综合测控站 |
| CN108052734A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种基于气象参数对雷电流幅值进行预测的方法及系统 |
| CN108263280A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-07-10 | 浙江鼎奕科技发展有限公司 | 一种前方物体碰撞预警系统 |
| CN110501760A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-26 | 中国气象局广州热带海洋气象研究所（广东省气象科学研究所） | 一种基于气象雷达的冰雹识别及临近预报方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 甄廷忠 等: "基于自研GIS的标准格式雷达基数据应用和预警系统的设计与实现", 《计算机应用与软件》 * |
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