基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法
【专利摘要】本发明介绍了一种基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法，包括如下步骤：（1）搭建电网综合地理信息平台；（2）收集各时次气象预报数据；（3）获取各格点的坐标；（4）修正温度数据；（5）计算覆冰增长量；（6）保存为格点模式文件；（7）重复步骤（4）～（6）；（8）绘制各时次覆冰增长分布图；（9）标示输电线路覆冰增长数据。本方法：1、可预报多时次电网覆冰状况；2、可操作性强；3、预报电网覆冰趋势的准确率高。4、可有力指导输电线路的除冰工作，对维护电网的安全稳定、减轻冰灾损失起到至关重要的、不可或缺的作用。
【专利说明】基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于输配电【技术领域】，尤其涉及一种基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，人类对电力愈存依赖，冰灾对社会的威胁亦越来越严重，电网覆冰更是严重危害输电线路安全稳定运行的自然灾害之一。而严重覆冰，会导致输电线路机械与电气的性能急剧下降，引发倒塔、断线、导线舞动和覆冰闪络等电网事故。因此，加强气象分析，建立电网覆冰之预报预警具有至关重要的意义。尤其是开展电网覆冰预测，可以由此实现电网覆冰的提前应对，从而大幅降低倒塔断线事故和跳闸事故的发生，大幅提升电网抵御冰雪灾害的能力，大幅提高输配电与供电的可靠性，同时，又可大幅减少停电给国民经济发展造成的损失，为维护社会和谐和稳定做出贡献。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:针对目前传统的电网覆冰预测方法不顾及海拔高度对气温的影响所构成的缺陷，提供一种基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法，使用该方法可以结合数字高程模型，修正海拔高度对气温的影响，准确地预报覆冰的增长趋势，且流程清晰、准确率高、实用性强。
[0004]本发明的技术方案是:所提供的基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法，系根据数字高程模型，对待测电网所在地气象部门预报的温度数据进行常规修正，再依据修正后的降水量、风速等气象数据，使用覆冰增长模型公式计算与预测未来各时次的覆冰增长趋势。该方法包括如下步骤:
[0005](I)、搭建电网综合地理信息平台。使用常规方法建立包括有电网地理位置、地理数字高程模型DEM (英文全称为“Digital Elevation Mode”的缩写，中文译文为“数字高程模型”)在内的电网综合地理信息平台；
[0006](2)、收集各时次气象预报数据。利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，收集基于格点模式的待预测电网所在地区气象部门或美国地球气象预测中心GFS预告的待预测电网所在地区的各时次气象预报数据，所述各时次气象预报数据包括风速、风向、温度、降水量；
[0007](3)、获取各格点的坐标。继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，获取步骤(2)所收集的各时次气象预报数据所标格点的坐标，以该坐标为依据，从所建电网综合地理信息平台的数字高程模型中提取与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度；
[0008](4)、修正温度数据。依据步骤(3)所提取的与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度，按照海拔每升高100米气温降低0.6°C的比率，对上述步骤(2)所收集的各时次气象预报数据中的温度数据进行修正；[0009](5)、计算覆冰增长量。使用常规方法，以步骤(4)修正的温度数据为依据，按覆冰增长模型公式计算出当前时次的覆冰增长量。以所得当前时次的覆冰增长量，与上一时次的覆冰增长量相加，得到当前时次的覆冰增长总量；
[0010](6)、保存为格点模式文件。将步骤(5)所得当前时次的覆冰增长总量数据，以格点模式文件方式保存在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中；
[0011](7)、重复步骤(4)?(6);
[0012](8)、绘制各时次覆冰增长分布图。继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，读取步骤(6)所保存的格点模式文件，以该格点模式文件内容为依据，使用常规方法，绘制出各时次覆冰增长分布图；
[0013](9)、标示输电线路覆冰增长数据。依据步骤(8)所绘各时次覆冰增长分布图，在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中标示出待预测电网各输电线路的覆冰增长数据。
[0014]本发明的有益效果是:
[0015]1、可预报多个时次电网的覆冰区域和覆冰状况；
[0016]2、可操作性强；
[0017]3、预报输电线路电网覆冰趋势的准确率高。
[0018]4、可有力地指导输电线路运行人员的除冰工作，从而对维护电网的安全稳定、减轻冰灾可能造成的损失起到至关重要的、不可或缺的作用。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:
[0020](I)、使用常规方法建立包括有电网地理位置、地理数字高程模型DEM在内的电网综合地理信息平台；
[0021](2)、利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，收集基于格点模式的待预测电网所在地区气象部门预告的待预测电网所在地区的各时次气象预报数据，所述各时次气象预报数据包括风速、风向、温度、降水量；
[0022](3)、继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，获取步骤(2)所收集的各时次气象预报数据所标格点的坐标，以该坐标为依据，从所建电网综合地理信息平台的数字高程模型中提取与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度；
[0023](4)、依据步骤(3)所提取的与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度，按照海拔每升高100米气温降低0.6°C的比率，对上述步骤(2)所收集的各时次气象预报数据中的温度数据进行修正；
[0024](5)、使用常规方法，以步骤(4)修正的温度数据为依据，按覆冰增长模型公式计算出当前时次的覆冰增长量。以所得当前时次的覆冰增长量，与上一时次的覆冰增长量相加，得到当前时次的覆冰增长总量；
[0025](6)、将步骤(5)所得当前时次的覆冰增长总量数据，以格点模式文件方式保存在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中；
[0026](7)、重复步骤(4)?(6);
[0027](8)、继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，读取步骤(6)所保存的格点模式文件，以该格点模式文件内容为依据，使用常规方法，绘制出各时次覆冰增长分布图；[0028](9)、依据步骤(8)所绘各时次覆冰增长分布图，在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中标示出待预测电网各输电线路的覆冰增长数据。
[0029]实施例2:
[0030]步骤(I)同实施例1;
[0031](2)、利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，收集基于格点模式的美国地球气象预测中心GFS预告的待预测电网所在地区的各时次气象预报数据，所述各时次气象预报数据包括风速、风向、温度、降水量；
[0032]步骤(3)?(9)同实施例1。
【权利要求】
1.一种基于数字高程模型的电网覆冰增长趋势预测方法，该方法包括如下步骤: (1)、搭建电网综合地理信息平台，使用常规方法建立包括有电网地理位置、地理数字高程模型DEM在内的电网综合地理信息平台； (2)、收集各时次气象预报数据，利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，收集基于格点模式的待预测电网所在地区气象部门或美国地球气象预测中心GFS预告的待预测电网所在地区的各时次气象预报数据，所述各时次气象预报数据包括风速、风向、温度、降水量; (3)、获取各格点的坐标，继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，获取步骤(2)所收集的各时次气象预报数据所标格点的坐标，以该坐标为依据，从所建电网综合地理信息平台的数字高程模型中提取与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度； (4)、修正温度数据，依据步骤(3)所提取的与所述各时次气象预报数据所标格点的坐标相对应的海拔高度，按照海拔每升高100米气温降低0.6°C的比率，对上述步骤(2)所收集的各时次气象预报数据中的温度数据进行修正； (5)、计算覆冰增长量，使用常规方法，以步骤(4)修正的温度数据为依据，按覆冰增长模型公式计算出当前时次的覆冰增长量，以所得当前时次的覆冰增长量，与上一时次的覆冰增长量相加，得到当前时次的覆冰增长总量； (6)、保存为格点模式文件，将步骤(5)所得当前时次的覆冰增长总量数据，以格点模式文件方式保存在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中； (7)、重复步骤(4)?(6)； (8)、绘制各时次覆冰增长分布图，继续利用步骤(I)所建电网综合地理信息平台，读取步骤(6)所保存的格点模式文件，以该格点模式文件内容为依据，使用常规方法，绘制出各时次覆冰增长分布图； (9)、标示输电线路覆冰增长数据，依据步骤(8)所绘各时次覆冰增长分布图，在步骤(I)所建电网综合地理信息平台中标示出待预测电网各输电线路的覆冰增长数据。
【文档编号】G06Q10/04GK103473610SQ201310401515
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】陆佳政, 张红先, 徐勋建, 李波, 方针, 赵纯 申请人:国家电网公司, 湖南省电力公司科学研究院, 湖南省湘电试研技术有限公司