一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法及装置与流程

本发明涉及电力监测领域，尤其涉及一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法及装置。

背景技术：

近年来，随着电力传输需求的不断增大，各种超高压、大跨越输电杆塔不断投入建设和使用。而大跨越输电杆塔通常修建于山区地势较高的位置(如山顶)，并且暴露在野外，恶劣的自然环境会对输电线路的稳定运行造成不同程度的影响。

为了加强线路稳定运行，线路运行单位会在杆塔上装设不同类型的气象监测装置。目前，线路运行单位通常采用在事故点进行安装布点，但此方法缺乏系统性、地域性的研究，导致所选择的布点存在局限性，不能很好地起到研究输电线路气象监测的效果。

技术实现要素：

本发明提供了一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法及装置，以解决采用现有的监测布点方法，导致监测效果差的问题。

第一方面，本发明提供了一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法，包括以下步骤：

采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息；所述地形分布信息包括风区分布信息、海拔信息和河流分布信息；

确定所述故障杆塔的故障原因，将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点；

根据所述风区分布信息和预设风力等级，将所述监测区域划分成多个子区域，每个子区域对应一个观测点，确定监测区域的加密观测点；

根据所述海拔信息，按预设海拔间隔高度，在所述监测区域上布点，确定海拔观测点；

根据所述河流分布信息，在所述监测区域与河流分布信息对应的位置布点，确定河流观测点；

按照所述固定观测点、加密观测点、海拔观测点和河流观测点，对监测区域进行布点。

可选地，所述确定监测区域的加密观测点的步骤之后，还包括：

将所述固定观测点与加密观测点进行布点叠加，如果所述固定观测点和加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个加密观测点。

可选地，所述风区分布信息包括风速信息；以及，所述确定监测区域的加密观测点的过程，包括：

将所述风速信息按照预设风力等级划分成多个风力等级；

按照经纬度网格化方法，将所述监测区域划分成多个网格；

在每个所述网格对应的风力等级所在区域选择一个观测点，根据多个网格对应的多个观测点，确定监测区域的加密观测点。

可选地，所述海拔信息包括海拔最高点和海拔最低点；以及，所述确定海拔观测点的过程，包括：

根据所述海拔最高点和海拔最低点，确定监测区域的海拔差值；

在所述监测区域的海拔差值上，在每隔一个预设海拔间隔高度所对应的位置布置一个观测点，得到多个初定观测点；；

如果多个所述初定观测点与加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个修正观测点；

根据所述初定观测点和修正观测点，确定监测区域的海拔观测点。

可选地，所述确定河流观测点的过程之后，还包括：

将所述河流观测点与海拔观测点进行布点叠加，如果所述河流观测点和海拔观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个河流观测点。

第二方面，本发明还提供了一种高海拔地区输电线路大风监测布点装置，该装置包括：

信息采集模块，用于采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息；所述地形分布信息包括风区分布信息、海拔信息和河流分布信息；

固定观测点确定模块，用于确定所述故障杆塔的故障原因，将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点；

加密观测点确定模块，用于根据所述风区分布信息和预设风力等级，将所述监测区域划分成多个子区域，每个子区域对应一个观测点，确定监测区域的加密观测点；

海拔观测点确定模块，用于根据所述海拔信息，按预设海拔间隔高度，在所述监测区域上布点，确定海拔观测点；

河流观测点确定模块，用于根据所述河流分布信息，在所述监测区域与河流分布信息对应的位置布点，确定河流观测点；

布点模块，用于按照所述固定观测点、加密观测点、海拔观测点和河流观测点，对监测区域进行布点。

可选地，还包括：

第一布点叠加模块，用于将所述固定观测点与加密观测点进行布点叠加，如果所述固定观测点和加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个加密观测点。

可选地，所述风区分布信息包括风速信息；以及，所述加密观测点确定模块包括：

风力等级划分单元，用于将所述风速信息按照预设风力等级划分成多个风力等级；

网格划分单元，用于按照经纬度网格化方法，将所述监测区域划分成多个网格；

加密观测点确定单元，用于在每个所述网格对应的风力等级所在区域选择一个观测点，根据多个网格对应的多个观测点，确定监测区域的加密观测点。

可选地，所述海拔信息包括海拔最高点和海拔最低点；以及，所述海拔观测点确定模块包括：

海拔差值确定单元，用于根据所述海拔最高点和海拔最低点，确定监测区域的海拔差值；

初定观测点确定单元，用于在所述监测区域的海拔差值上，在每隔一个预设海拔间隔高度所对应的位置布置一个观测点，得到多个初定观测点；

修正观测点确定单元，在多个所述初定观测点与加密观测点之间有重叠布点的情况下，用于将重叠布点记为一个修正观测点；

海拔观测点确定单元，用于根据所述初定观测点和修正观测点，确定监测区域的海拔观测点。

可选地，还包括：

第二布点叠加模块，用于将所述河流观测点与海拔观测点进行布点叠加，如果所述河流观测点和海拔观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个河流观测点。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法及装置，该方法包括：采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息，地形分布信息包括：风区分布信息、海拔信息和河流分布信息；将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点；根据风区分布信息和预设风力等级，确定监测区域的加密观测点；根据海拔信息和预设海拔间隔高度，确定海拔观测点；根据河流分布信息，确定河流观测点；实现对监测区域的布点。可见，本实施例提供的方法及装置，选择的布点覆盖面广、布点分布合理，使得监测效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

图1为本发明实施例提供的高海拔地区输电线路大风监测布点方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的高海拔地区输电线路大风监测布点装置的结构框图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的高海拔地区输电线路大风监测布点方法的流程图。

参见图1，本发明实施例提供的一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法，包括以下步骤：

s1、采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息；地形分布信息包括风区分布信息、海拔信息和河流分布信息。

在监测区域内存在杆塔出现故障时，实时搜集因大风导致线路故障跳闸的故障杆塔，并确定故障杆塔的地形分布信息，包括相应地形的海拔、地形地貌、监测区域的风力大小分布情况以及区域内的河流分布情况，以充分考虑可进行布点的情况。

s2、确定故障杆塔的故障原因，将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点。

输电线路上杆塔出现故障的原因有很多种，风力为最大的影响因素。根据第一步搜集的信息，可以知道具体哪些线路杆塔发生过大风引起的故障，进而选择该事故塔为事故区观测站点。

因此，本实施例中，将由风引起的故障跳闸杆塔所在位置作为固定观测点，且该布点规则不再调整，以该观测点作为基准观测点，对其他原因引起故障所在位置对应的观测点进行调整，以确保能够准确确定监测区域内的所有观测点。

s3、根据风区分布信息和预设风力等级，将监测区域划分成多个子区域，每个子区域对应一个观测点，确定监测区域的加密观测点；

本实施例中，按照风区分布情况进行布点，在监测区域内将风区按照预设风力等级进行分区，将每一分区作为一个加密观测点进行布点，提高布点的多样性。

具体地，本实施例中，风区分布信息包括风速信息；以及，确定监测区域的加密观测点的过程，包括：

s31、将风速信息按照预设风力等级划分成多个风力等级；

监测区域内每一子区域的风速会存在不同，因此，需将监测区域按照风速的不同划分等级。本实施例中，风速可按5.5m/s、8m/s、10.8m/s、13.9m/s、17.2m/s、20.8m/s、24.5m/s分为7个风力等级，不足的按取小原则考虑。

s32、按照经纬度网格化方法，将监测区域划分成多个网格；

再将监测区域按经纬度网格化法，以0.4为单位进行划分，得到多个网格。

s33、在每个网格对应的风力等级所在区域选择一个观测点，根据多个网格对应的多个观测点，确定监测区域的加密观测点。

每个网格对应相应的风力等级，在该风力等级所在区域选1个观测点，最终根据多个网格对应的观测点构成监测区域的加密观测点。

为了避免前述确定的因风引起故障而确定的固定观测点与加密观测点之间有重合，造成布点重复，浪费资源，布点效率低，因此，在本实施例中，在确定监测区域的加密观测点的步骤之后，还包括：

将固定观测点与加密观测点进行布点叠加，如果固定观测点和加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个加密观测点。

对固定观测点和加密观测点进行叠加处理，如果二者之间存在重叠布点，则将重叠布点只记为一个加密观测点，或只记为一个固定观测点，以使数据同化匹配。

s4、根据海拔信息，按预设海拔间隔高度，在所述监测区域上布点，确定海拔观测点；

本实施例中，按照监测区域的海拔情况布点，该方法针对高山复杂地形，设置的监测站点密度应考虑每个站点代表的地域范围，其中首选风口、垭口、分水岭、山顶突出处、迎风坡等作为监测站点。并按照一定的高度间隔，在海拔高度上等距布点，以确定海拔观测点。

具体地，海拔信息包括海拔最高点和海拔最低点；以及，确定海拔观测点的过程，包括：

s41、根据海拔最高点和海拔最低点，确定监测区域的海拔差值；

首先确定监测区域对应的海拔最高点和海拔最低点，将海拔最高点和海拔最低点做差，即可确定监测区域的海拔差值。

s42、在监测区域的海拔差值上，在每隔一个预设海拔间隔高度所对应的位置布置一个观测点，得到多个初定观测点；

当电力杆塔监测站点海拔落差较大时，在海拔最高点和海拔最低点以及中间点进行梯度观测，可研究地形对风速变化的影响。如首选海拔最高点和海拔最低点，然后按照预设海拔间隔高度，在海拔差值上，每隔一个预设海拔间隔高度进行布点，即可确定海拔差值上的多个初定观测点。

其中，预设海拔间隔高度是100m的整数倍的数值，例如，预设海拔间隔高度可取值500m，即在海拔差值上，每隔500m进行布点，确定多个初定观测点。

s43、如果多个初定观测点与加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个修正观测点；

为了避免前述确定的初定观测点与加密观测点之间有重合，造成布点重复，浪费资源，布点效率低，因此，在本实施例中，需将初定观测点与加密观测点进行叠加处理，如果初定观测点与加密观测点之间有重叠，则将重叠布点只记为一个修正观测点，以使数据同化匹配。此处，修正观测点可为初定观测点，也可为加密观测点。

s44、根据初定观测点和修正观测点，确定监测区域的海拔观测点。

在海拔差值上，在确定出的初定观测点和叠加处理后得到的修正观测点后，即可确定监测区域的海拔观测点。

s5、根据河流分布信息，在监测区域与河流分布信息对应的位置布点，确定河流观测点；

本实施例中，按照河流分布情况进行布点，如果监测区域内存在河谷，可考虑在河流上游、中游、下游附近选择观测布点，即按照河谷走向布设监测站点，确定河流观测点。

为了进一步避免前述确定的海拔观测点与河流观测点之间有重合，造成布点重复，浪费资源，布点效率低，因此，在本实施例中，确定河流观测点的过程之后，还包括：

将河流观测点与海拔观测点进行布点叠加，如果河流观测点和海拔观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个河流观测点。

对河流观测点和海拔观测点进行叠加处理，如果二者之间存在重叠布点，则将重叠布点只记为一个河流观测点，或只记为一个海拔观测点，以使数据同化匹配。

s6、按照固定观测点、加密观测点、海拔观测点和河流观测点，对监测区域进行布点。

当本实施例按照前述方法综合多方面情况后确定固定观测点、加密观测点、海拔观测点和河流观测点后，在相应的观测点进行布点，即在每一个观测点布置气象监测装置，以使选择的布点能起到布点覆盖面广、布点分布合理、监测效果好的作用。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种高海拔地区输电线路大风监测布点方法，包括：采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息，地形分布信息包括：风区分布信息、海拔信息和河流分布信息；将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点；根据风区分布信息和预设风力等级，确定监测区域的加密观测点；根据海拔信息和预设海拔间隔高度，确定海拔观测点；根据河流分布信息，确定河流观测点；实现对监测区域的布点。可见，本实施例提供的方法，选择的布点覆盖面广、布点分布合理，使得监测效果好。

为了更好的说明本发明提供的方法所能取得的有益效果，下面结合具体实施例进行说明。

以某供电局所辖地州大风监测网布置为例。

第一，采集的某供电局大风引起的故障跳闸杆塔信息如表1所示。

表1某供电局2013年-2016年风偏事故统计表

该地区海拔分布情况为东边为洱海，海拔较低，西边为苍山，为大风区，海拔较高，当电力塔观海拔落差交大时，在最高点、最低点以及中间点进行梯度布置监测点。

第二，首选故障杆塔作为监测点，即500kv小和线n46、110kv剑宁线n117、110kv古邓线n35、110kv丁南ⅰ回线n90、110kv洱西线n57塔都布置监测装置。

第三，结合该地区的风区分布，将风速按5.5m/s、8m/s、10.8m/s、13.9m/s、17.2m/s、20.8m/s、24.5m/s分为7个等级，不足的按取小原则考虑，然后将所需监测区域划分为若干个网格，经纬度网格化以0.4为单位进行划分，在每个网格内对应的风速区域选1个观测点。

第四，由gis数据(2016年)获得该地区海拔最高处为4239米，海拔最低处为654米，在此，以500米为一层，分为以下8层不同海拔高度层：654-1000m，1000-1500m，1500-2000m，2000-2500m，2500-3000m，000-3500m，3500-4000m，4000-4239m。在每个海拔层内对应杆塔上布置一个检测装置。

第五，优选局地气候明显的地点进行观测。该地区局地气候特征明显地点为：风口、垭口、分水岭、山顶突出，迎风坡等，所以在这些高山复杂地形作为布点。

可见，根据上述方法对监测区域进行布点，所选择的布点能起到布点覆盖面广、布点分布合理、监测效果好的作用。

参见图2，本发明实施例提供的一种高海拔地区输电线路大风监测布点装置，用于执行图1所示的方法，该装置包括：

信息采集模块10，用于采集监测区域内输电线路上故障杆塔的地形分布信息；所述地形分布信息包括风区分布信息、海拔信息和河流分布信息；

固定观测点确定模块20，用于确定所述故障杆塔的故障原因，将由风引起的故障杆塔所在位置作为固定观测点；

加密观测点确定模块30，用于根据所述风区分布信息和预设风力等级，将所述监测区域划分成多个子区域，每个子区域对应一个观测点，确定监测区域的加密观测点；

海拔观测点确定模块40，用于根据所述海拔信息，按预设海拔间隔高度，在所述监测区域上布点，确定海拔观测点；

河流观测点确定模块50，用于根据所述河流分布信息，在所述监测区域与河流分布信息对应的位置布点，确定河流观测点；

布点模块60，用于按照所述固定观测点、加密观测点、海拔观测点和河流观测点，对监测区域进行布点。

可选地，还包括：

第一布点叠加模块，用于将所述固定观测点与加密观测点进行布点叠加，如果所述固定观测点和加密观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个加密观测点。

可选地，所述风区分布信息包括风速信息；以及，所述加密观测点确定模块30包括：

风力等级划分单元，用于将所述风速信息按照预设风力等级划分成多个风力等级；

网格划分单元，用于按照经纬度网格化方法，将所述监测区域划分成多个网格；

加密观测点确定单元，用于在每个所述网格对应的风力等级所在区域选择一个观测点，根据多个网格对应的多个观测点，确定监测区域的加密观测点。

可选地，所述海拔信息包括海拔最高点和海拔最低点；以及，所述海拔观测点确定模块40包括：

海拔差值确定单元，用于根据所述海拔最高点和海拔最低点，确定监测区域的海拔差值；

初定观测点确定单元，用于在所述监测区域的海拔差值上，在每隔一个预设海拔间隔高度所对应的位置布置一个观测点，得到多个初定观测点；

修正观测点确定单元，在多个所述初定观测点与加密观测点之间有重叠布点的情况下，用于将重叠布点记为一个修正观测点；

海拔观测点确定单元，用于根据所述初定观测点和修正观测点，确定监测区域的海拔观测点。

可选地，还包括：

第二布点叠加模块，用于将所述河流观测点与海拔观测点进行布点叠加，如果所述河流观测点和海拔观测点之间有重叠布点，将重叠布点记为一个河流观测点。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于高海拔地区输电线路大风监测布点装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。