一种输电线路风偏故障的气象风险预警方法
摘要文本
本发明公开了一种输电线路风偏闪络故障的气象风险预警方法, 鉴于导致风偏闪络的强风与强天气过程的关系密切,通过对历史风偏闪络故障发生前后的天气过程、地面、高空气象要素和天气指标的分析,提出了与风偏闪络故障相关联的整层大气综合模型。此模型中除了考虑风速本身的变化外,还考虑了与强天气过程密切相关的温度、气压等要素的变化和高空天气指标的指示意义。并在此基础上进一步结合数值模式预报结果,对整层大气综合模型进行调整,使之适应数值模式预报结果,在时间和空间上的精度也可显著提高。
申请人信息
- 申请人:北京玖天气象科技有限公司; 中国气象局公共气象服务中心; 国网河南省电力公司电力科学研究院; 国家电网公司
- 申请人地址:100000 北京市海淀区中关村南大街46号院北区11号楼四层A3-I-J室
- 发明人: 北京玖天气象科技有限公司; 中国气象局公共气象服务中心; 国网河南省电力公司电力科学研究院; 国家电网公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种输电线路风偏故障的气象风险预警方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710112996.9 |
| 申请日 | 2017年2月28日 |
| 公告号 | CN107066689B |
| 公开日 | 2024年3月15日 |
| IPC主分类号 | G06F30/20 |
| 权利人 | 北京玖天气象科技有限公司; 中国气象局公共气象服务中心; 国网河南省电力公司电力科学研究院; 国家电网公司 |
| 发明人 | 全利红; 宋丽莉; 何晓凤; 周宁; 李哲; 梁允; 刘善峰; 苑司坤; 李帅; 张小斐; 高阳 |
| 地址 | 北京市海淀区中关村南大街46号院北区11号楼四层A3-I-J室; 北京市海淀区中关村南大街46号; 河南省郑州市二七区嵩山南路85号; 北京市西城区西长安街86号 |
专利主权项内容
1.一种输电线路风偏故障的气象风险预警方法,其特征在于:建立与风偏闪络故障关联的整层大气综合模型和风偏闪络气象风险预警模型;所述建立与风偏闪络故障关联的整层大气综合模型,包括以下步骤:1)分析风偏闪络故障发生前后的天气过程特征;2)确定地面气象因子;3)确定高空气象因子;4)确定气象因子阈值;所述分析风偏闪络故障发生前后的天气过程特征包括:结合历史风偏闪络故障发生前后的天气图、雷达图,初步分析与风偏闪络故障对应的高低空形势和地面天气形势、天气现象,总结风偏闪络故障发生前后天气过程的变化特征,根据不同的天气系统估计用来刻画天气过程特征的地面、高空气象要素和指标;所述确定地面气象因子包括:收集历史风偏闪络故障发生前后线路附近的气象站观测资料,分析风速、风向、气温、气压、相对湿度、降水量要素在风偏闪络故障发生前后以及整天气过程中的时空变化;根据天气系统进行分类,总结同一类天气系统导致的风偏闪络故障地面气象要素的变化规律,并从中挑选出最具代表性的地面气象因子,选取各次风偏故障记录对应的要素变化较大的值作为模型的地面指标阈值;具体如下:风偏故障前后3小时内地面温度下降不小于8℃,气压上升不小于2hPa,相对湿度增大不小于20%,风偏发生时1小时降水量不小于10mm,风向与线路夹角不小于45°;确定高空气象因子包括:收集历史风偏闪络故障发生前后的探空资料,分析不同等压面风速、风向、气温、气压、露点要素以及天气指标在风偏闪络故障发生前后以及整个天气过程中的变化;根据天气系统进行分类,总结同一类天气系统导致的风偏闪络故障的高空气象要素变化规律,并从中挑选出最具代表性的高空气象因子;确定气象因子阈值包括:考虑气象站与线路故障点的距离,观测时间与故障时间的差异,以及各风偏闪络故障对应的地面、高空气象因子的值,初步确定气象因子阈值;在确定气象因子阈值时,选择站要素变化大的站作为参考,并增大;由观测资料确定的与风偏闪络故障关联的整层大气综合模型只是一个初步的模型,时空精度较粗,在用于预警前需结合模式预报的结果进一步调整细化;以中尺度数值模式预报或回算结果为基础资料,进一步建立风偏闪络气象风向预警模型;所述建立风偏闪络气象风险预警模型,包括以下步骤:1)确定高空气象因子阈值利用逐时数值预报结果计算高空天气指标,分析高空天气指标的变化,如果与整层大气综合模型结果一致,则可确定高空气象因子模型不变,若与整层大气综合模型结果有差异,则需重新总结天气指标和气象要素的变化规律,对整层大气综合模型进行修正,重新确定高空气象因子及其阈值;2)确定地面气象因子阈值由于数值预报模式格距比观测站点间距离小,因此,需要对地面气象因子阈值进行比较分析,分析数值预报结果与观测站点在风速、风向、气压、气温、相对湿度、降水量基本要素之间的差异,调整整层大气综合模型中的地面气象因子阈值;3)高空、地面气象因子匹配由于天气系统的高低空的变化和地面要素的变化具有一定的时间和空间差异,因此,以上高空、地面气象因子的匹配需考虑时间的差异,通过分析高空气象因子时间变化与地面气象因子时间变化之间的差异,确定最可能发生风偏闪络故障的气象因子组合。